詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST）通過捕捉獵戶座星雲內部區域拍攝的最詳細、最清晰的圖像，再次展示了其令人難以置信的能力。這個恆星“苗圃”位於獵戶座，距離地球約1350光年。
加拿大安大略省韋仕敦大學的研究人員參與了針對新發布圖像的國際合作。
“獵戶座星雲令人嘆為觀止的圖像使我們感到震驚。我們在2017年開始這個項目，所以我們已經等了五年多才得到這些數據，”韋仕敦大學天體物理學家Els Peeters說。
這些圖像是作為JWST的早期發布科學計劃Photodissociation Regions for All（PDRs4All ID 1288）的一部分而獲得。由Peeters、法國國家科學研究中心（CNRS）科學家Olivier Berné和空間天體物理研究所（IAS）副教授Emilie Habart共同領導。PDRs4All是一項國際合作，涉及18個國家的一百多名科學家。其他參與PDRs4All的西大天體物理學家包括Jan Cami, Ameek Sidhu, Ryan Chown, Bethany Schefter, Sofia Pasquini和Baria Kahn。
Peeters說：“這些新的觀測結果使我們能夠更好地了解大質量恆星是如何轉變它們所誕生的氣體和塵埃雲的。”她是韋仕敦大學教授和地球與太空探索研究所的教員。
“大質量的年輕恆星直接向仍然圍繞着它們的原生雲發射大量的紫外線輻射，這改變了雲的物理形狀及其化學構成。這如何精確地發揮作用，以及它如何影響進一步的恆星和行星形成，目前還不是很清楚。”
新發布的圖像揭示了星雲內部眾多壯觀的結構，其規模可與太陽系的大小相媲美。
“我們清楚地看到幾個密集的絲狀物。這些絲狀結構可能會在塵埃和氣體雲的較深區域促進新一代恆星的產生。已經在形成中的恆星系統也出現了，”Berné說：“在它的‘繭’內，年輕的恆星帶着塵埃和氣體盤，在星雲中可以觀察到行星的形成。新生恆星被強烈的輻射和新生恆星的恆星風吹動而挖出的小空洞也清晰可見。”
原行星盤，或稱電離原行星盤，由一個中心原星組成，周圍是塵埃和氣體盤，行星在其中形成。在整個圖像中，散布着幾個原恆星噴流、外流和嵌入塵埃中的新生星。
“我們從來沒有能夠看到星際物質在這些環境中是如何結構的錯綜複雜的精細細節，並弄清楚行星系統如何在這種惡劣的輻射下形成。這些圖像揭示了行星系統中星際介質的遺產，”Habart說。
獵戶座星雲長期以來一直被認為是一個類似於太陽系“搖籃”的環境（當它形成於超過45億年前）。這就是今天的科學家們對觀測獵戶座星雲感興趣的原因。他們希望通過類比，了解在我們行星演化的最初一百萬年裡發生了什麼。
由於像獵戶座星雲這樣的恆星“苗圃”的“心臟”被大量的星塵所掩蓋，因此不可能用哈勃太空望遠鏡這樣的望遠鏡在可見光下研究它們內部發生的事情。韋伯探測到了宇宙的紅外光，這使得天文學家能夠看穿這些塵埃層，揭示出星雲深處發生的行動。
“觀測獵戶座星雲是一個挑戰，因為它對於韋伯前所未有的敏感儀器來說非常明亮。但是韋伯是不可思議的，韋伯可以觀測到遙遠而微弱的星系，以及木星和獵戶座，這些都是紅外天空中最明亮的光源，”Berné說。
獵戶座星雲的核心是由伽利略發現的”梯形星團”（也被稱為獵戶座）。它包含年輕的大質量恆星，其強烈的紫外線輻射塑造了塵埃和氣體雲。了解這種強烈的輻射如何影響它們周圍的環境，是了解像我們自己的太陽系這樣的恆星系統的形成的一個關鍵問題。
“看到這些獵戶座星雲的首批圖像只是一個開始。PDRs4All團隊正在努力分析獵戶座的數據，我們期望對恆星系統形成的這些早期階段有新的發現，”Habart說。“我們很高興能成為韋伯發現之旅的一部分。”
韋伯是人類歷史上創造的最強大的太空望遠鏡。它是由美國宇航局、歐洲航天局和加拿大航天局合作開發的，擁有一個標誌性的口徑達6.5米的主反射鏡，由18個六邊形金色塗層鏡段組成的蜂窩狀圖案和一個網球場大小的五層鑽石形遮陽板組成。作為合作夥伴，加拿大航天局獲得了韋伯觀測時間的保證份額，使加拿大科學家成為第一批研究由有史以來最先進的太空望遠鏡收集的數據的人。