美国宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜捕捉到了赫比格-哈罗211(HH211)的高分辨率图像,这是一架以超音速穿过星际空间的双极喷气机。该天体位于英仙座,距地球约1000光年,是最年轻、最近的原恒星外流之一,使其成为韦伯的理想目标。

韦伯捕捉到年轻恒星的超音速流出

赫比格-哈罗(HH)天体是新生恒星周围的发光区域,当恒星风或从这些新生恒星喷出的气体射流与附近的气体和尘埃高速碰撞形成冲击波时形成。这张来自美国宇航局詹姆斯·韦伯太空望远镜的HH211图像揭示了0级原恒星的流出物,这是我们太阳的婴儿类比,当时它的年龄不超过几万年,质量仅为现在的8%天的阳光。(它最终会成长为像太阳一样的恒星。)

红外成像在研究新生恒星及其流出物方面非常有用,因为这些恒星始终仍然嵌入它们形成的分子云的气体中。恒星流出物的红外发射穿透了模糊的气体和尘埃,使得像HH211这样的赫比格-哈罗天体成为韦伯敏感红外仪器观测的理想选择。湍流条件激发的分子,包括氢分子、一氧化碳和一氧化硅,会发出红外光,韦伯可以收集这些红外光来绘制流出物的结构。

该图像展示了东南(左下)和西北(右上)的一系列弓形激波以及为其提供动力的狭窄双极急流。韦伯以前所未有的细节揭示了这个场景——空间分辨率比之前任何HH211图像高出大约5到10倍。可以看到内部喷流在中央原恒星的两侧以镜面对称的方式“摆动”。这与较小尺度的观测结果一致,并表明原恒星实际上可能是一颗未解析的双星。

早期用地面望远镜对HH211的观测显示,巨大的弓形激波远离我们(西北)并向我们移动(东南),并且分别存在冲击氢和一氧化碳中的空腔状结构,以及多节且摆动的双极喷流一氧化硅中。研究人员利用韦伯的新观测结果确定,与具有类似流出类型的更进化的原恒星相比,该天体的流出速度相对较慢。

研究小组测得最里面的流出结构的速度约为每秒48至60英里(每秒80至100公里)。然而,流出的这些部分与它们碰撞的主要材料(冲击波)之间的速度差异要小得多。研究人员得出的结论是,最年轻恒星的流出物(如HH211中心的流出物)主要由分子组成,因为相对较低的冲击波速度不足以将分子分解成更简单的原子和离子。