美国国家航空航天局韦伯太空望远镜探索强磁场对恒星形成的影响
（神秘的地球uux.cn）据美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心：美国国家航空航天局詹姆斯·韦伯太空望远镜拍摄的2023年银河系中心射手座C恒星托儿所图像的后续研究揭示了仍在形成的原恒星的抛射，以及强磁场对星际气体和恒星生命周期的影响。
科罗拉多大学博尔德分校的天体物理学家约翰·巴利是主要研究人员之一，他说：“我们银河系中心分子区的一个大问题是，如果这里有这么多致密的气体和宇宙尘埃，而且我们知道恒星是在这样的云中形成的，为什么这里出生的恒星如此之少？”。“现在，我们第一次直接看到，即使在小尺度上，强磁场也可能在抑制恒星形成方面发挥重要作用。”
对这个拥挤、多尘地区恒星的详细研究是有限的，但韦伯先进的近红外仪器使天文学家能够穿透云层，以前所未有的方式研究年轻恒星。
“银河系中心的极端环境是一个测试恒星形成理论的迷人地方，美国国家航空航天局詹姆斯·韦伯太空望远镜的红外能力为建立在ALMA和MeerKAT等地面望远镜过去的重要观测基础上提供了机会，”该研究的另一位首席研究员、弗吉尼亚大学高年级本科生、2025年罗德学者Samuel Crowe说。
Bally和Crowe各自在《天体物理学杂志》上发表了一篇论文。
MeerKAT（前身为卡鲁阵列望远镜）射电望远镜阵列拍摄的银河系图像将詹姆斯·韦伯太空望远镜拍摄的射手座C区图像置于背景中。就像一张超长曝光照片一样，MeerKAT显示了数千年来爆炸的超新星的气泡状残骸，捕捉到了银河系混沌核心的动态本质。在MeerKAT图像的中心，银河系超大质量黑洞周围的区域闪闪发光。巨大的垂直丝状结构与韦伯在射手座C的蓝绿色氢云中在较小尺度上捕捉到的结构相呼应。图像：uux.cn美国国家航空航天局、欧洲航天局、加拿大航天局、STScI、SARAO、Samuel Crowe（弗吉尼亚大学）、John Bally（科罗拉多大学）、Ruben Fedriani（IAA-CSIC）、Ian Heywood（牛津大学）
詹姆斯·韦伯太空望远镜捕捉到的恒星形成区人马座C距离银河系中心超大质量黑洞人马座A*约200光年。左下角的光谱索引显示了如何为无线电数据分配颜色以创建图像。在负端，有非热发射，由围绕磁场线螺旋的电子激发。从积极的一面来看，热辐射来自高温电离等离子体。对于韦伯来说，颜色是通过将红外光谱转换为可见光颜色来分配的。最短的红外波长更蓝，较长的波长看起来更红。图像：uux.cn美国国家航空航天局、欧洲航天局、加拿大航天局、STScI、SARAO、Samuel Crowe（弗吉尼亚大学）、John Bally（科罗拉多大学）、Ruben Fedriani（IAA-CSIC）、Ian Heywood（牛津大学）
利用红外线揭示恒星的形成
在射手座C最亮的星团中，研究人员证实了阿塔卡马大型毫米阵列（ALMA）的初步发现，即两颗大质量恒星正在那里形成。除了美国国家航空航天局退役的斯皮策太空望远镜和SOFIA（平流层红外天文观测站）任务以及赫歇尔太空观测站的红外数据外，他们还使用韦伯确定了每颗巨大的原恒星的质量已经是太阳的20多倍。韦伯还揭示了由每颗原恒星驱动的明亮外流。
更具挑战性的是找到低质量的原恒星，它们仍然笼罩在宇宙尘埃的茧中。研究人员将Webb的数据与ALMA过去的观测结果进行了比较，以确定五个可能的低质量原恒星候选者。
该团队还确定了88个似乎是冲击氢气的特征，在这些特征中，年轻恒星喷出的物质会撞击周围的气体云。对这些特征的分析导致发现了一个新的恒星形成云，与人马座C主云不同，它至少有两颗原恒星为自己的喷流提供动力。
克罗说：“过去的观测中已经暗示过射手座C恒星形成的外流，但这是我们第一次能够在红外光下证实它们。这非常令人兴奋，因为我们对恒星形成仍有很多不了解，尤其是在中心分子区，这对宇宙的运作方式非常重要。”。
磁场与恒星形成
韦布2023年拍摄的射手座C图像显示，在主恒星形成云周围的热氢等离子体区域，有数十条独特的细丝。Bally和他的团队的新分析使他们假设细丝是由磁场形成的，过去地面天文台ALMA和MeerKAT（前身为卡鲁阵列望远镜）也观测到了磁场。
Bally说：“在银河系超大质量黑洞人马座A*的极端潮汐力中旋转的气体运动可以拉伸和放大周围的磁场。这些磁场反过来又塑造了射手座C的等离子体。”。
研究人员认为，银河系中心的磁力可能足以阻止等离子体扩散，而是将其限制在韦伯图像中看到的集中细丝中。这些强磁场也可能抵抗重力，重力通常会导致稠密的气体和尘埃云坍塌并形成恒星，这解释了射手座C的恒星形成率低于预期。
克罗说：“这是一个令人兴奋的未来研究领域，因为我们银河系或其他星系中心的强磁场对恒星生态的影响尚未得到充分考虑。”。
詹姆斯·韦伯太空望远镜是世界上首屈一指的空间科学天文台。韦伯正在解开太阳系的谜团，展望其他恒星周围的遥远世界，探索我们宇宙的神秘结构和起源以及我们在其中的位置。韦伯是美国国家航空航天局及其合作伙伴欧洲航天局和加拿大航天局领导的一个国际项目。
