美丽的丝状星云，诞生了新的恒星
中文简介：恒星是如何诞生的？哈勃望远镜通过观察一个名为G286.21+0.17的星云，分别从恒星的光在不同红外波长下的不同，以及三年时间里恒星亮度的变化来研究星云是如何演变成恒星的。这让我们对星际诞生的壮观细节有了更深入的了解。
经过了几个世纪的探索，我们开始对恒星的诞生有了一个很好的了解。
很明显，恒星是由气体和尘埃凝结而成的，这些云被称为星云。但它们究竟是如何诞生的呢?
（通过超大望远镜巡天望远镜在红外线中看到的船底座星云，一个巨大的恒星形成复合体。 图片来自: ESO/J. Emerson/M. Irwin/J. Lewis）
对于G286.21+0.17的遥远星云(也叫BYF73，下文都将使用这个名字)有一个新的观测结果。BYF73距离我们大约8000光年，它是巨大的船底座星云形成复合体的一部分。船底座星云形成复合体本身就是一个由几十个星云组成的集合体，所有星云都在干扰着恒星。BYF73正在形成一个恒星群，几百颗或几千颗恒星在自身引力的作用下抱成一团，它们正同时诞生着。
天文学家利用哈勃望远镜和阿塔卡马大型毫米[/亚毫米]波阵（简称ALMA）对BYF73进行了观测，他们发现BYF73几乎是一条进出于星云的气体管道
(哈勃望远镜所看到的焦油和气体(红色和黄色)以及ALMA所看到的冷色气体细丝(紫色)显示出恒星形成的完整画面. 图片来自: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Y. Cheng et al.; NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello; NASA/ESA Hubble.)
它看起来十分的混乱，但实际上这是一个相当有组织的星体。
图像的红色和黄色部分来自哈勃，这显示了恒星和气体。在中间和右上角，年轻的大质量恒星已经在云的边缘附近形成。它们吹出强大的亚原子粒子风（就像太阳风，但速度更快，能量更大），用猛烈的紫外线轰击它们的周围。这就侵蚀了云层，并形成了一个喷发的装套，恒星在云层的侧面开了一个洞。一直到右边，你可以看到一些红色的气体丝，这里显示出了空洞所爆发的地方。
(这张图像所显示的是BYF73，使用斯皮策空间望远镜拍摄显示，大质量恒星周围的气体被猛烈的光和风吹散。 图片来自: NASA/JPL-Caltech)
紫色的部分来自ALMA望远镜观测，显示的是较冷的分子气体（由一氧化碳等分子组成，在气体云中非常常见）。与哈勃望远镜的图像不同的是，ALMA的数据能够清楚地显示出气体呈流线型、丝状，都指向并汇聚在星团的中心。
这并不是一个巧合。ALMA望远镜的观测结果显示，这些细丝中的气体正流向BYF73的中心，为星云提供能量，恒星就是从这个星云中诞生的气体。它们还显示出丝状物中有很多密集的气体块，一旦它们在星云内沉淀下来，它们很可能会在未来形成新的恒星。
这样的丝状物已经被人们认识了很久，它们常见于恒星形成的星云周围。很明显，它们在这一过程中扮演着重要的角色，他们所发出的颜色和光我们无法看见，所以我们需要像ALMA这样的望远镜来发现和绘制它们。
(一条巨大的丝状物位于猎户座星云(蓝色)上，发出厘米级的光(显示为橙色)，这是许多恒星形成的地方。图片来自: R. Friesen, Dunlap Institute; J. Pineda, MPE; GBO/AUI/NSF & NASA/JPL-Caltech/UCLA)
哈勃望远镜的观测分两组，两组观测相隔三年。哈勃望远镜采用红外观测，因为可见光很难穿过所有的气体和尘埃，而红外更容易穿透它，允许星光显示出来。这主要有两个目的。一个是观察恒星的颜色（比较它们在一个红外波长与另一个红外波长的光的区别），因为被物质盘包围并且非常年轻，这些还在形成的恒星都有特定的颜色，这使它们更容易找到。在观测到的5000多个天体中，超过10%的天体有这些颜色，所以这里有很多恒星正在形成。
二是观测恒星在三年内的亮度变化。在年轻的恒星在形成过程中，往往会在短时间内改变亮度，亮度的变化可以告诉我们它们在做什么。我们发现有超过360颗恒星发生了改变，其中有一颗恒星，在8年的时间里（利用其他望远镜的观测），它在红外线中的亮度增加了25倍！这可能就是所谓的 "天体"吧。
这很有可能就是所谓的猎户座FU型天体，但是目前还不清楚为什么这些恒星会在这么短的时间内增加这么多的亮度。有一种想法是，它们形成的周围的圆盘突然向它们极速倾倒了大量物质，导致亮度突然上升，可以持续数年之久。BYF73这颗恒星还在持续爆发中，并且我不知道它能保持这种状态多久。它很小，它的质量似乎只有太阳的0.12倍，但却能有如此狂暴的能量增长。这太神奇了。
在这张哈勃望远镜和ALMA望远镜的联合图像中，我们能够看到已经存在了一段时间的恒星，还在形成的恒星，甚至还有恒星前的气体团块。总有一天，它们都会成为恒星本身。这，是恒星诞生的全过程。
望远镜的发明让我们看到了宇宙的模样，但望远镜的功能创新让我们看到了我们永远也看不到的光，更让我们看到了宇宙的科学。我们开始了真正了解，我们也开始理解我们自己是如何来到宇宙之中的。
作者：菲利-普莱特
FY: 秋白
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