韋伯捕捉到年輕恆星的超音速衝擊波
文：莫心海
【編者注】宇宙的浩渺對人類永遠是個迷，無從知道其實質。現代天文學所認識到的只是用現代高科技捕捉到的天體在人類空間能觀察到的變化瞬間，科學家抓住這一刻的觀測數據，提出理論，假說，象盲人摸象，難以窺探到整體和其本質所在。如果只在人類這個空間去探索宇宙的奧秘，終歸是竹籃打水一場空。希望讀者從現代天文的發現中，能思考宇宙、人體、生命的真正意義何在。
韋伯望遠鏡的 HH 211 圖像揭示了 原恆星的流出物，這類比於我們太陽的嬰兒，它的年齡不超過幾萬年，質量僅為太陽的8%（它最終會成長為像太陽一樣的恆星）。
赫比格-哈羅（HH）天體是新生恆星周圍的發光區域，當恆星風或從這些新生恆星噴出的氣體射流與附近的氣體和塵埃高速碰撞形成衝擊波時形成。
紅外成像在研究新生恆星及其流出物方面非常有用，因為這些恆星始終仍然嵌入它們形成的分子云的氣體中。恆星流出物的紅外發射穿透了模糊的氣體和塵埃，使得赫比格-哈羅天體成為韋伯敏感紅外儀器觀測的理想選擇。湍流條件激發的分子，包括分子氫、一氧化碳和一氧化硅，會發出紅外光，韋伯可以收集這些紅外光來繪製流出物的結構。
2023年9月14日NASA網站發布了一張韋伯望遠鏡拍攝的赫比格-哈羅天體HH 211。該圖像展示了東南（左下）和西北（右上）的一系列弓形激波以及為其提供動力的狹窄雙極急流。韋伯以前所未有的細節揭示了這個場景——比之前任何 HH 211 圖像的空間解析度大約高 5 到 10 倍。可以看到內部噴流在中央原恆星的兩側以鏡面對稱的方式「擺動」。這與較小尺度的觀測結果一致，並表明原恆星實際上可能是一顆未解析的雙星。
早期用地面望遠鏡對 HH 211 的觀測顯示，巨大的弓形激波遠離我們（西北）並向我們移動（東南），並且分別存在衝擊氫和一氧化碳中的空腔狀結構，以及多節且擺動的雙極噴流一氧化硅。研究人員利用韋伯的新觀測結果確定，與具有類似流出類型的更進化的原恆星相比，該天體的流出速度相對較慢。
研究小組測得最裡面的流出結構的速度約為每秒 48 至 60 英里（每秒 80 至 100 公里）。然而，流出的這些部分與它們碰撞的主要材料（衝擊波）之間的速度差異要小得多。研究人員得出的結論是，最年輕恆星的流出物（如 HH 211 中心的流出物）主要由分子組成，因為相對較低的衝擊波速度不足以將分子分解成更簡單的原子和離子。
詹姆斯·韋伯太空望遠鏡是世界上首屈一指的太空科學天文台。韋伯正在解開太陽系中的謎團，展望其他恆星周圍的遙遠世界，並探索宇宙的神秘結構和起源以及我們在其中的位置。韋伯是一個由 NASA 及其合作夥伴 ESA（歐洲航天局）和加拿大航天局領導的國際計劃。
參考資料：
https://www.nasa.gov/feature/goddard/2023/nasa-s-webb-snaps-supersonic-outflow-of-young-star
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來源:正見網