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NASA韦伯望远镜揭示恒星形成的动态全景

来源:寰宇航天观察 时间:2026-10-10 02:17:43

这幅邻近恒星形成区IC 348的星空图,是NASA詹姆斯·韦伯太空望远镜迄今发布的最大图像之一。天文学家利用韦伯望远镜在IC 348中搜寻褐矮星——这类天体质量小于最小的恒星。研究人员发现了质量仅为木星两倍的褐矮星,将这些奇特天体的研究推入了一个全新的质量范围,并揭示了关于恒星形成过程的新见解。

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主题配图,非事件现场。摄影:Dennis Ariel。 /。 Pexels。

恒星形成区IC 348位于英仙座,距离地球仅约1,000光年。在IC 348这样的区域中,冷分子氢气体云坍缩形成新恒星,造就了这样发光、雕塑般的景象。恒星形成过程可以产生千差万别的天体,从仅在数百万年后便以核心坍缩超新星爆炸结束生命的大质量恒星,到最小且最常见的恒星——它们寿命长久,并产生强大的恒星风暴。

IC 348(NIRCam图像)。

最小的恒星质量约为太阳质量的8%。低于这一质量,便是一类被称为褐矮星的奇特天体。褐矮星的形成方式与恒星相同,都是通过分子云坍缩。然而,与恒星不同的是,褐矮星的核心永远不会变得足够热,以至于将普通氢聚变为氦(尽管许多褐矮星在生命早期会短暂地聚变氘,即重氢)。

目前仍不清楚的是,恒星形成过程所产生的最小天体究竟有多小——这也是研究人员希望利用韦伯望远镜的灵敏仪器研究IC 348来了解的问题。换句话说,最小的褐矮星到底有多小?

为回答这一问题,研究人员首先于2022年利用韦伯望远镜研究了IC 348,当时他们。发现了质量低至木星三到四倍的褐矮星。。如今,同一研究团队再次利用韦伯望远镜对该区域进行了更深入的探测,以寻找更小的褐矮星。

该团队于2024年使用韦伯望远镜的NIRCam(近红外相机)拍摄了IC 348这幅新图像中年轻褐矮星和新生恒星发出的温暖光芒。在根据颜色和亮度筛选出候选褐矮星后,他们于2025年利用韦伯望远镜的NIRSpec(近红外光谱仪)进行了。光谱观测。,以研究这些褐矮星的质量。

这些深度韦伯观测向研究人员。揭示了一些非凡的东西。:质量低至仅为木星两倍、即太阳质量仅0.19%的褐矮星——远小于理论预测褐矮星应具有的质量。这些是目前已知质量最小的褐矮星,它们的存在对恒星形成模型提出了挑战。

除了发现这些出乎意料的轻质褐矮星之外,韦伯观测还带来了更多惊喜。其中一颗新发现的最轻褐矮星显示出星盘的迹象,表明小型行星可能正在围绕一个本身质量仅相当于行星的天体形成。

在检查IC 348褐矮星的光谱时,研究团队还发现了一个他们归因于某种未识别碳氢化合物的特征——碳氢化合物是仅由氢原子和碳原子构成的分子。这一特定特征此前仅在质量最低的褐矮星大气中观察到,表明这些极端天体可能属于它们自己独特的光谱分类。

IC 348中的恒星和褐矮星并非这幅图像中唯一的亮点。右上角聚集着一组细节璀璨的原恒星。其中几颗原恒星伴有赫比格-哈罗天体,这些发光区域是正在成长的新生恒星喷流撞击周围气体和尘埃时形成的。

该角落中水平方向延伸的细长特征是天体。HH 797。。仔细观察可以发现,这个源实际上是两颗原恒星,拥有几乎平行的外流。紧邻HH 797右侧的是螺旋桨形状的源。HH 211。,它同时具有狭窄喷流和较宽的外流。

IC 348拼图。

原文内容较长,本文保留主要内容节选;完整信息请参考下方来源链接。

来源:NASA。;内容经中文翻译改写,采集时间:2026-09-15 23:40:03。