（蜘蛛网eeook.com）据美国太空网（Robert Lea）：詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）已经放大到雪茄星系的中心，这是一个充满爆炸性恒星诞生的太空区域。
这个恒星爆发星系，也被称为梅西耶82（M82），其核心有一个紧凑但湍流的环境，这可以让科学家更清楚地了解恒星是如何集体诞生的，以及极端环境如何塑造它们周围的星系。
M82位于大熊座，距离我们约1200万光年，其恒星形成速度是我们相对安静的星系银河系的10倍。该团队用JWST的近红外相机（NIRCam）对这个星暴星系的核心进行了成像，以研究是什么条件驱动了婴儿恒星的形成。
团队负责人、马里兰大学研究员Alberto Bolatto在一份声明中表示：“M82多年来获得了各种观测结果，因为它可以被认为是典型的星爆星系。”。斯皮策太空望远镜和哈勃太空望远镜都观测到了这个目标。
“以JWST的大小和分辨率，我们可以看到这个恒星形成星系，并看到所有这些美丽的新细节。”
JWST如何正确看待恒星爆发
恒星形成在整个宇宙中很常见，但它能够保持神秘的气氛，因为形成恒星形成所需原材料的气体和尘埃也有效地掩盖了这一过程。
然而，虽然气体和灰尘在吸收可见光方面非常有效，但红外光能够穿过这种材料。这意味着，凭借其强大而灵敏的宇宙红外视野，JWST是直达恒星诞生中心的完美仪器。
Bolatto及其同事收集的NIRCam图像也受益于一种特殊模式，该模式防止M82中心明亮的婴儿恒星压倒仪器。
JWST在较短波长的红外光中看到的M82心脏的图像。（图片来源：uux.cn/NASA、ESA、CSA、STScI、A.Bolatto（UMD））
JWST M82短波红外光图像显示，深色、红棕色的尘埃卷须在M82的白色雪茄烟发光核心中穿行。图像中的绿色小斑点代表了已经死亡的大质量恒星超新星爆炸留下的铁区域。红色斑块显示了分子氢被年轻恒星辐射加热的区域。
“这张照片展示了JWST的力量，”团队成员、亚利桑那大学科学家Rebecca Levy在声明中说。“这张照片中的每一个白点要么是恒星，要么是星团。我们可以开始区分所有这些微小的点源，这使我们能够准确地计数这个星系中的所有星团。”
雪茄的银河之风
当JWST的NIRCam在红外光中对M82的核心进行成像时，恒星形成区域呈现出惊人的新鲜面貌。突然，银河系风的气态流出现了，从银河系的主恒星爆发核心延伸得更远，当时人们注意到了这一点，几乎就像是从生物心脏而不是银河系心脏延伸出来的血管网络。
JWST在长波红外光中看到的雪茄星系M82的心脏图像（图片来源：uux.cn/NASA、ESA、CSA、STScI、A.Bolatto（UMD））
这种星系风是由恒星形成和较老恒星的超新星死亡提供动力的。就像通过人体血管泵送的生命线一样，星系风通过进一步的恒星形成来移动促进星系生长的元素，从而强烈影响周围的身体。
NIRCam能够追踪这些星系风的结构，因为它们释放出被称为多环芳烃（PAHs）的煤烟化学分子。由于多环芳烃是在凉爽地区生存但被更高温度破坏的小尘粒，这揭示了冷热成分在风中的相互作用。
M82星系风的精细结构是研究小组没有想到会发现的——他们也没有想到多环芳烃排放的形状和热电离气体卷须的结构有任何相似之处。
Bolatto解释说：“看到PAH排放类似电离气体是出乎意料的。”。“当多环芳烃暴露在如此强的辐射场中时，它们的寿命不应该很长，所以它们可能一直在补充。这挑战了我们的理论，并向我们表明需要进一步的调查。”
该团队希望JWST对M82和其他恒星爆发星系的进一步观测能够帮助回答一些关于恒星诞生的悬而未决的问题。科学家们还将把这些新图像与雪茄星系及其星系风的互补大尺度图像相结合。
这个星系的光谱应该有助于天文学家确定M82星团的准确年龄。这反过来可以揭示恒星形成的每个阶段在星暴星系环境中持续的时间。
团队成员、欧洲航天局（ESA）科学家Torsten Böker在声明中表示：“通过这些令人惊叹的JWST图像和我们即将发布的光谱，我们可以研究年轻恒星和超新星的强风和冲击锋如何准确地去除新恒星形成的气体和尘埃。”。“详细了解这种‘反馈’周期对于早期宇宙如何演化的理论很重要，因为像M82这样的紧凑型恒星爆发在高红移时非常常见。”
该团队的研究已被《天体物理杂志》接受发表。
ALMA 观测行星形成的尘埃遗址
PDS 70的伪彩色合成图像。左面板显示了之前在0.87毫米处的ALMA观测结果，右面板显示了3毫米处的新ALMA观测值。合成图像将毫米/亚毫米连续图像与ALMA（红色）、W.M.Keck天文台的红外连续图像（绿色）和VLT拍摄的氢发射线的光学图像（蓝色）相结合。图像显示，ALMA观测到的尘埃排放在Keck和VLT探测到的行星外形成了环状结构。在3毫米的波长处，可以明显看到粉尘排放集中在西北方向（图像的右上角）。来源：uux.cn/ALMA（ESO/NAOJ/NRAO），W.M.Keck天文台，VLT（ESO），K.Doi（MPIA）（神秘的地球uux.cn）据ALMA望远镜：阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）通过在刚刚形成的行星轨道外检测到高浓度的尘埃颗粒（一种行星形成材料），成功地观测到了行星形成的地点。由Kiyoaki Doi领导的一个国际研究小组，当时是日本国家天文台（NAOJ）/高级研究生大学SOKENDAI的博士生，目前是马克斯·普朗克天文学研究所的博士后，用ALMA对一颗名为PDS 70的年轻恒星周围的原行星盘进行了3毫米波长的高分辨率观测。该天体拥有两颗已知的行星，新的ALMA观测揭示了行星轨道外尘埃颗粒的局部积聚。这一发现表明，已经形成的行星为行星积累了物质，并促进了下一颗行星的潜在形成。这项工作有助于揭示由多个行星组成的行星系统的形成过程，如太阳系。这篇题为“ALMA波段3观测揭示的PDS 70盘的不对称尘埃积聚”的文章已被《天体物理学杂志快报》接受发表。它可以在arXiv预印本服务器上找到。迄今为止，已经在太阳系内外发现了5000多颗行星。在某些情况下，它们组成了由多个行星组成的行星系统。这些行星被认为起源于围绕年轻恒星的原行星盘中的微米级尘埃颗粒。然而，这些尘埃颗粒是如何在局部积累并导致行星系统形成的，目前尚不清楚。PDS 70是唯一已知的在原行星盘内具有已形成行星的天体，这一点已通过光学和红外观测得到证实。揭示该天体中尘埃颗粒的分布将有助于深入了解已经形成的行星如何与周围的原行星盘相互作用，并可能影响随后的行星形成。之前对0.87毫米ALMA的观测揭示了行星轨道外尘埃颗粒的环形排放。然而，发射源可能在光学上很厚（不透明，近侧的灰尘颗粒会遮挡后面的灰尘颗粒），观察到的发射分布可能无法准确反映灰尘颗粒的分布。由Kiyoaki Doi领导的研究人员使用ALMA在3mm波长下对PDS 70周围的原行星盘进行了高分辨率观测。3mm处的观测值在光学上更薄（更透明），从而更可靠地提供了尘埃颗粒的分布。3毫米的新观测结果显示，与之前的0.87毫米观测结果不同，尘埃排放集中在行星外尘埃环内的特定方向。这表明，尘埃颗粒是行星的组成部分，在狭窄的区域积聚并形成局部团块。行星外的尘埃团表明，已经形成的行星与周围的星盘相互作用，将尘埃颗粒集中在轨道外缘的一个狭窄区域。这些聚集的尘埃颗粒被认为会生长成一颗新行星。行星系统的形成，就像太阳系一样，可以通过重复这个过程从内到外依次形成行星来解释。这项工作通过观测捕捉了已经形成的行星如何与周围环境相互作用并触发下一颗行星的形成，有助于我们理解行星系统的形成。领导这项工作的Kiyoaki Doi说：“天体由多个组件组成，每个组件都发射不同波长的辐射。因此，在多个波长下观察同一物体可以提供对目标的独特视角。“在PDS 70中，行星是在光学和红外波长下发现的，而原行星盘是在毫米波长下观察到的。这项工作表明，即使在ALMA的观测波长范围内，星盘也表现出不同的形态。“这突显了跨不同波长观测的重要性，包括使用ALMA进行多波长观测。使用不同望远镜在不同观测设置下观测目标的多个组成部分对于全面了解整个系统是必要的。”
TESS发现土星大小的系外行星TOI
TOI-4994在30（上）、10（中）和2（下）分钟节奏下的TESS光曲线，结合了6个不同的扇区。来源：uux.cn/Rodriguez等人，2024。（神秘的地球uux.cn）据美国物理学家组织网（Tomasz Nowakowski）：利用美国国家航空航天局的凌日系外行星勘测卫星（TESS），一个国际天文学家团队探测到一颗围绕一颗遥远恒星运行的新系外行星。这个新发现的外星世界被命名为TOI-4994b，它很温暖，比土星稍小。这一发现发表在12月3日预打印服务器arXiv上的一篇研究论文中。迄今为止，TESS已经确定了7300多颗候选系外行星（TESS感兴趣的天体，或TOI），其中571颗已被确认。自2018年4月发射以来，该卫星一直在对太阳附近约20万颗最亮的恒星进行调查，目的是寻找凌日系外行星，从小型岩石世界到气态巨星。现在，由马萨诸塞州剑桥市哈佛-史密森天体物理中心（CfA）的Romy Rodriguez领导的一组天文学家证实了TESS监测到的另一个TOI。他们在TOI-4994的光曲线中发现了一个凌日信号，这是一颗与太阳大小和质量相当的G型恒星，距离约1079光年。该信号的行星性质得到了使用地面望远镜（包括Las Cumbres天文台全球望远镜（LCOGT））的后续观测的证实。研究人员解释说：“在TESS的第12区首次检测到一个周期为21.5天的凌日信号，随后通过地面的后续光度测定得到了证实。”。这颗新发现的行星的半径约为0.76木星半径，其质量估计为0.28木星质量，其密度与土星相似，为0.78 g/cm3。TOI-4994b每21.5天绕其宿主运行一次，距离宿主0.15天文单位，其平衡温度约为717.6 K。因此，TOI-4994b的性质与土星相似，可以归类为温暖的土星系外行星。一般来说，已知的温暖土星的数量仍然相对较少，因为迄今为止发现的这类行星不到20颗，这使得TOI-4994 b成为该样本的有价值的补充。该论文的作者指出，TOI-4994 b的性质也表明，其历史是由行星间的散射和可能的合并形成的。然而，为了证实这一点，还需要进一步的观察。他们补充说，这颗行星是后续恒星倾角测量的良好候选者。当谈到母恒星TOI-4994（也称为TIC 277128619）时，它的半径约为1.05太阳半径，而它的质量与太阳相当。这颗恒星估计有63亿年的历史，有效温度为5640 K，金属丰度为0.165 dex。
