詹姆斯韦伯太空望远镜全彩图像（二）

船底座星云中的“宇宙悬崖”

船底座星云

美国宇航局的詹姆斯韦伯太空望远镜揭示了船底座星云中新兴的恒星托儿所和个别恒星，这些恒星以前被掩盖了

“宇宙峭壁”的图像展示了韦伯的相机穿透宇宙尘埃的能力，为恒星的形成提供了新的视角

处于恒星形成最早的快速阶段的物体很难捕捉，但韦伯的极端灵敏度、空间分辨率和成像能力可以记录这些难以捉摸的事件

这片“山脉”和“山谷”点缀着闪闪发光的星星的景观实际上是船底座星云中一个名为 NGC 3324 的附近年轻的恒星形成区域的边缘。这张由美国宇航局新的詹姆斯韦伯太空望远镜在红外光下拍摄的图像首次揭示了以前不可见的恒星诞生区域。

被称为宇宙悬崖的韦伯看似 3D 的画面看起来就像月光下的夜晚崎岖的山脉。实际上，它是 NGC 3324 内巨大的气态空腔的边缘，这张图像中最高的“山峰”大约有 7 光年高。这个海绵状区域是由星云中的强烈紫外线辐射和恒星风从位于气泡中心的超大质量、炽热的年轻恒星中雕刻出来的，位于该图像所示区域的上方。

来自年轻恒星的起泡紫外线辐射正在通过缓慢侵蚀星云的壁来雕刻它。巨大的柱子耸立在发光的气体墙上方，抵抗这种辐射。看似从天体“山脉”升起的“蒸汽”实际上是由于无情的辐射而从星云中流出的热电离气体和热尘埃。

韦伯揭示了完全隐藏在可见光图片中的新兴恒星托儿所和单个恒星。由于韦伯对红外光的敏感性，它可以透过宇宙尘埃看到这些物体。在这张图片中清晰出现的原恒星喷流是从其中一些年轻恒星中射出的。最年轻的来源在云的黑暗、尘土飞扬的区域显示为红点。处于恒星形成最早、快速阶段的物体很难捕捉到，但韦伯极高的灵敏度、空间分辨率和成像能力可以记录这些难以捉摸的事件。

这些对 NGC 3324 的观测将揭示恒星形成的过程。恒星诞生随着时间的推移而传播，由侵蚀空腔的扩张引发。当明亮的电离边缘移入星云时，它慢慢地推入气体和尘埃。如果边缘遇到任何不稳定的材料，增加的压力会触发材料坍塌并形成新的恒星。

相反，随着造星物质被侵蚀掉，这种类型的干扰也可能阻止恒星的形成。这是激发恒星形成和停止它之间非常微妙的平衡。韦伯将解决现代天体物理学的一些重大而开放的问题：是什么决定了在某个区域形成的恒星数量？为什么恒星会以一定的质量形成？

韦伯还将揭示恒星形成对巨大气体和尘埃云演化的影响。虽然大质量恒星的影响——它们的狂风和高能量——通常很明显，但人们对更多的低质量恒星的影响知之甚少。当它们形成时，这些较小的恒星会产生狭窄的、相对的喷流，这可以向云层注入大量的动量和能量。这减少了孕育新恒星的星云物质的比例。

到目前为止，科学家们几乎没有关于众多年轻且更有活力的低质量恒星的影响的数据。有了韦伯，他们将能够获得关于他们在整个星云中的数量和影响的完整普查。 

NGC 3324 位于大约 7,600 光年之外，由韦伯的近红外相机 ( NIRCam ) 和中红外仪器 ( MIRI ) 拍摄。

NIRCam - 凭借其清晰的分辨率和无与伦比的灵敏度 - 揭示了数百个以前隐藏的恒星，甚至是众多的背景星系。

在 MIRI 看来，年轻的恒星和它们尘土飞扬的行星形成圆盘在中红外线中发出明亮的光芒，呈现出粉红色和红色。MIRI 揭示了嵌入尘埃中的结构，并揭示了大规模喷流和外流的恒星来源。在 MIRI 的作用下，山脊表面的热尘埃、碳氢化合物和其他化合物会发光，呈现出锯齿状岩石的外观。

NGC 3324 于 1826 年由 James Dunlop 首次编目。从南半球可见，它位于船底座星云 (NGC 3372) 的西北角，该星云位于船底座。船底座星云是钥匙孔星云和活跃、不稳定的超巨星 Eta Carinae 的所在地。

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斯蒂芬的五重奏（NIRCam 和 MIRI 合成图像）
揭示了星系演化和黑洞

斯蒂芬的五重奏

斯蒂芬五重奏的巨大马赛克是迄今为止美国宇航局詹姆斯韦伯太空望远镜拍摄的最大图像，覆盖了月球直径的约五分之一。它包含超过 1.5 亿像素，由近 1,000 个单独的图像文件构成。韦伯的近红外相机 (NIRCam)和中红外仪器 (MIRI)捕捉到五个星系的视觉分组。

凭借其强大的红外视觉和极高的空间分辨率，韦伯展示了这个星系群中前所未有的细节。数以百万计的年轻恒星闪闪发光的星团和新恒星诞生的星暴区域为这幅图像增光添彩。由于引力相互作用，气体、尘埃和恒星的扫尾正在从几个星系中拉出。最引人注目的是，韦伯的 MIRI 仪器在其中一个星系 NGC 7318B 撞击星团时捕捉到了巨大的冲击波。这些围绕中央星系对的区域以红色和金色显示。

这张合成的 NIRCam-MIRI 图像使用三个 MIRI 过滤器中的两个来最好地显示和区分星系内的热尘埃和结构。MIRI 发现星系中的尘埃与相互作用星系之间的冲击波之间存在明显的颜色差异。巴尔的摩太空望远镜科学研究所的图像处理专家选择通过为 MIRI 数据提供不同的黄色和橙色来突出这种差异，这与 NIRCam 波长下恒星的蓝色和白色形成鲜明对比。 

史蒂芬五重奏的五个星系一起也被称为希克森紧凑群 92 (HCG 92)。尽管被称为“五重奏”，但只有四个星系真正靠得很近，并陷入了宇宙之舞。第五个也是最左边的星系，称为 NGC 7320，与其他四个相比，它的前景很好。NGC 7320 距离地球 4000 万光年，而其他四个星系（NGC 7317、NGC 7318A、NGC 7318B 和 NGC 7319）距离地球约 2.9 亿光年。与数十亿光年之外的更遥远的星系相比，这在宇宙方面仍然相当接近。研究像这样相对较近的星系有助于科学家更好地了解在更遥远的宇宙中看到的结构。

这种接近性为天文学家提供了一个环边座位，可以见证对所有星系演化至关重要的星系之间的合并和相互作用。科学家们很少能如此详细地看到相互作用的星系如何触发彼此的恒星形成，以及这些星系中的气体是如何受到干扰的。斯蒂芬五重奏组是一个奇妙的“实验室”，用于研究所有星系的基本过程。

像这样的紧密星系团在早期宇宙中可能更为常见，因为它们过热的下落物质可能为被称为类星体的高能黑洞提供了燃料。即使在今天，该组中最高的星系 NGC 7319 也拥有一个活跃的星系核，这是一个超大质量黑洞，其质量是太阳质量的 2400 万倍。它正在积极吸收物质并释放出相当于 400 亿个太阳的光能。

韦伯使用近红外光谱仪 ( NIRSpec ) 和中红外仪器 ( MIRI )详细研究了活动星系核。这些仪器的积分场单元 ( IFU ) - 是相机和光谱仪的组合- 为韦伯团队提供了一个“数据立方体”，或银河核心光谱特征的图像集合。

与医学磁共振成像 (MRI) 非常相似，IFU 允许科学家将信息“切片”成许多图像以进行详细研究。韦伯刺穿了围绕原子核的尘埃罩，揭示了活跃黑洞附近的热气，并测量了明亮外流的速度。望远镜以前所未有的细节水平看到了这些由黑洞驱动的流出物。

在 NGC 7320（视觉组中最左边和最近的星系）中，韦伯能够分辨出单个恒星，甚至是星系的明亮核心。

作为奖励，韦伯揭示了数千个遥远背景星系的浩瀚海洋，让人想起哈勃的深场。

结合来自 MIRI 和近红外相机 ( NIRCam ) 的斯蒂芬五重奏有史以来最详细的红外图像，韦伯的数据将提供大量有价值的新信息。例如，它将帮助科学家了解超大质量黑洞的进食和生长速度。韦伯还可以更直接地看到恒星形成区域，并且能够检查尘埃的发射——这是迄今为止无法获得的细节水平。

斯蒂芬五重奏位于飞马座，由法国天文学家爱德华·斯蒂芬于 1877 年发现。