新的韦伯望远镜图像揭示了恒星结构和生命构建块的秘密

仰望星空是人之常情。能够以三维细节看到它们几乎是神圣的。

神圣的视觉是詹姆斯韦伯太空望远镜在仙后座A(Cas A)的新的近红外详细图像中授予地球科学家的东西，仙后座A是恒星残骸 - 恒星死亡时留下的气体，尘埃和其他物质云。普渡大学理学院物理学和天文学助理教授Danny Milisavljevic研究超新星遗迹，并领导JWST研究Cas A的一年研究小组。

“我花了17年时间研究恒星及其巨大的爆炸。我使用了数十台望远镜 - 地面和太空望远镜 - 涵盖了从伽马射线到无线电波长的电磁频谱，“Milisavljevic说。“然而，我仍然没有为韦伯提供的数据做好准备。我对它们的品质和美丽感到震惊。

仙后座A是我们银河系中一颗爆炸的大质量恒星中最年轻的已知残骸，这使得它成为一个独特的机会来了解更多关于这种超新星是如何发生的。爆炸产生的光在340年前首次到达地球。

“Cas A代表了我们观察爆炸恒星碎片场的最佳机会，并进行一种恒星尸检，以了解事先存在哪种类型的恒星以及该恒星如何爆炸，”Milisavljevic说。

像形成Cas A的超新星对生命至关重要。恒星创造了各种各样的元素，随后的超新星创造了额外的元素——从我们骨骼中的钙到我们血液中的铁——并将它们散布在星际空间，播种新一代的恒星和行星。

“通过了解恒星爆炸的过程，我们正在阅读我们自己的起源故事，”Milisavljevic说。

用新的眼光看

残骸位于大约11，000光年之外，位于被认为是仙后座的天空部分。五颗明亮的恒星排列成“W”，Cas A在地球上对人眼来说是看不见的，但占据了W最后一个笔画右侧的空间。

几十年来，科学家们一直在研究Cas A.使用不同波长检查结构为天文学家提供了对恒星解剖学的新见解，就像红外相机为人类提供的信息与仅在可见光谱中看到的相机不同一样。

JWST的18面镜子的金色蜂窝收集的新图像显示出令人难以置信的细节。在其中，中红外光已被转化为可见光，使科学家能够分析细节和结构。巨大的物质幕，红色和橙色的阴影，代表了恒星的物质撞击星周气体和尘埃的位置。在这些玫瑰色的条纹中，粉红色的爆发显示了恒星的复合元素，包括氧气，氩气和氖气，正在闪耀。

对于研究人员来说，图像中最令人困惑的元素之一是图像右侧的大绿色环。

“我们给它起了个绰号叫绿色怪物，以纪念波士顿的芬威球场，”米利萨夫列维奇说。“如果你仔细观察，你会发现它上面有看起来像小气泡的东西。形状和复杂性是出乎意料的，难以理解。

更高分辨率的图像，在更多的波长，特别是红外线，使天文学家更清楚地看到结构的复杂性。就像拿起双筒望远镜来帮助解析鸟翅膀上的颜色和图案一样，科学家掌握的细节越多，他们可以推断和分析的信息就越多。

“与以前的红外图像相比，我们看到了以前无法访问的令人难以置信的细节，”普林斯顿大学的项目共同研究员Tea Temim说。

尘土飞扬

与直觉相反，图片中一些最令人兴奋的事情可能看起来最平淡无奇：灰尘。虽然这种物质对管家很刺激，但对天文学家来说却很有趣。

大量的尘埃甚至充斥着早期宇宙中非常年轻的星系。如果不归功于超新星，就很难解释这种尘埃的起源，超新星在太空中喷出大量重元素 - 尘埃的组成部分。

但超新星也可以摧毁尘埃，目前还不清楚有多少人在星际空间之旅中幸存下来。通过与JWST一起研究Cas A，天文学家希望更好地了解其尘埃含量，这有助于我们了解行星和我们自己的组成部分在哪里产生。

“在Cas A中，我们可以在空间上解析具有不同气体成分的区域，并查看在这些区域中形成的尘埃类型，”Temim说。

卡尔·萨根(Carl Sagan)向人类保证，我们是由“明星物质”组成的。Milisavljevic的团队和JWST的观察正在帮助科学家理解这一过程。

“韦伯是一项令人难以置信的成就，”Milisavljevic说。“我很幸运能成为第一批测试其探索宇宙无与伦比的能力的科学家之一。我将在余下的职业生涯中试图理解这个数据集中的内容。

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