公民科學家一項偶然發現為恆星形成提供新見解


根據行星科學研究所資深科學家格蕾絲·沃爾夫-切斯(Grace Wolf-Chase)的說法,公民科學家的一項偶然發現,為進入產生恆星和恆星團的各種環境提供一個獨特的新窗口,揭開嬰兒恆星從出生雲層誕生之前就存在恆星育嬰室。

公民科學家發現的黃球(yellowballs)在星團發展的非常早期,就發出紅外光,當時它們只有十萬年的歷史。沃爾夫-切斯說:「這是它們存在首次顯現出來的時刻,但仍然埋藏星際塵埃中。使我們能夠將恆星的特性與它們的出生環境聯繫起來,就好像一個人一次生出一百個嬰兒一樣。」

研究發現,幾乎所有的星團簇(protoclusters)都經過黃球階段。這些原簇中的一些會形成質量大於10個太陽質量的恆星,這些恆星會通過強恆星風和強烈的紫外線輻射將周圍的環境雕刻成氣泡,而其它則不會。在一百萬年的過程中,氣泡可以擴展到數十光年。

沃爾夫-切斯說:「我們還發現,可以僅通過黃球發出的紅外線,收集正在發展的星團質量和年齡資料,而無需進行光譜學等其它廣泛的觀察。這是很重要,因為觀察時間有限,如果我們能從一些相對簡單的觀察中分辨出成千上萬個這樣的天體,將會節省大量時間,並有助於我們為將來進行高分辨率觀察識別特別感興趣的黃球。」

在銀河系項目搜索氣泡的過程中,公民科學家使用該項目的討論板來標記小的圓形物體,這些物體代表性的彩色紅外圖像中顯示為黃色。科學家最初認為這些氣泡可能是非常年輕,在2016年啟動的銀河計劃版本中,將黃球識別為主要目標,導致發現了6176個黃球,佔銀河系研究項目的三分之一。它們獨特的黃色外觀與波長相關,這些波長跟踪著複雜的有機分子和塵埃,因為它們誕生的星雲受到非常年輕的恆星加熱。

沃爾夫-切斯分析了516個黃球數據,顯示只有約兩成的黃球會形成與大質量恆星相關的氣泡,而其它約八成的物體會形成質量較小的恆星。這項工作顯示公民科學在打開了解恆星形成的新窗口方面,有巨大的價值。

【圖:美國太空總署;文:節譯自行星科學研究所2021年4月13日新聞公佈】 研究全文刊登在2021年4月13日出版的《天體物理學報》

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