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韋伯拍下恆星形成區 NGC 7129:年輕恆星的噴流與外流

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畫面正中是一顆亮星,帶著八道長長的星芒;左半邊布滿金色的雲氣,右邊散開參差不齊的紅色氣體,左上角有一片藍色,背景是暗黑的星空。
韋伯的 NIRCam 拍下的 NGC 7129。中央的亮星是 LkHα 234。左邊的金色氣體填滿一個空腔,那是這顆星早期的外流在雲裡掏出來的;右邊一團團的紅色斑塊,則是仍藏在雲中的原恆星所噴出的外流。圖中的顏色代表 1.15 到 4.7 微米之間的幾個紅外線波段。視野寬約 6 角分,北方朝向右下。NASA, ESA, CSA, STScI; Image Processing: A. Pagan (STScI) (已調整大小) · CC BY 4.0

詹姆斯·韋伯太空望遠鏡拍下了 NGC 7129,這是位在仙王座、距離約 3,300 光年的恆星形成區。畫面裡,處在不同形成階段的年輕恆星比鄰而居,旁邊是其中最年輕的幾顆所噴出的紅色外流,邊緣參差破碎。

同一個畫面,不同階段的年輕恆星

中央的亮星 LkHα 234 是一顆年輕恆星,質量約為太陽的五到八倍。它的質量大致已經累積完成,正在自身重力下收縮,一邊收縮一邊升溫,直到能像太陽一樣讓氫發生核融合為止。中央的亮星 LkHα 234 是一顆年輕恆星,質量約為太陽的五到八倍。它的質量大致已經累積完成,正在自身重力下收縮,一邊收縮一邊升溫,直到能像太陽一樣讓氫發生核融合為止。質量越大的恆星演化得越快;LkHα 234 是這個年輕星團裡質量最大的恆星,所以也是最成熟的一顆。

這顆星在更早的發展階段噴出外流,從分子雲裡掏出了它左邊那個寬約 3.5 光年的金色空腔。恆星加熱過的氣體壓向較冷的雲氣,在空腔頂端擠出一道銳利的脊線。這道交界稱為光解離區:星光在這裡把氫分子拆成氫原子,花上數百萬年,一點一點侵蝕整片雲氣。

右邊成團的氣體受外流加熱而呈現紅色,裡面藏著原恆星,也就是處在更早階段、仍在累積質量的恆星。左上方有一片藍色星雲,正中央也有一顆原恆星;它周圍甜甜圈狀的圓盤,在附近的氣體上投下一道影子。

噴流、震波與赫比格–哈羅天體

年輕恆星不只吸入物質,也會把其中一部分拋出去,有的是細窄的噴流,有的是較寬的外流。這些高速氣體撞上移動較慢的雲氣,產生的震波會讓氣體發光;新生恆星周圍這類發光的區域,就叫做赫比格–哈羅天體。韋伯影像中那些紅色、帶有紋理的斑塊,是好幾顆原恆星的外流,沿著我們的視線方向疊在一起。

一篇 2008 年談仙王座恆星形成的回顧論文,列出 NGC 7129 內部及附近二十多個赫比格–哈羅天體,其中許多與 LkHα 234 一帶有關。1990 年在那裡發現的一道光學噴流,朝西南方伸進空腔。後來的觀測在 LkHα 234 周圍幾角秒內找到好幾個埋在雲裡的年輕天體;其中一個只在毫米波段看得到的團塊,很可能就是這一帶分子氫噴流的源頭。這篇回顧也沒有找到證據顯示亮星本身有朝兩側噴出的外流。ESA/Webb 的新聞稿並沒有在影像上標出個別的赫比格–哈羅天體。

韋伯為什麼用紅外線觀測

恆星在寒冷、緻密的雲氣中誕生,雲裡的塵埃會散射並吸收可見光,讓光學望遠鏡看不到最年輕的天體。紅外線卻能穿透大部分塵埃;外流中受震波加熱的氣體也會發出紅外線,例如溫熱的分子氫。

這張影像結合了 NIRCam 透過六個濾鏡拍下的畫面,波長介於 1.15 到 4.7 微米,每個濾鏡各配一種顏色:波長較短的是藍色和青色;3.35 微米的濾鏡對一類富含碳的分子特別敏感,這類分子叫做多環芳香烴(PAH),配上黃色;波長最長的兩個是紅色,其中一個以分子氫的一條譜線為中心。顏色標示的是濾鏡,不是元素:根據 ESA/Webb 的說明,填滿金色空腔的是高溫的原子氫,紅色區域是受外流加熱、溫度較低的分子氣體,灰色區域則是最冷、最緻密的氣體,那裡還沒有恆星形成。

NGC 7129 在哪裡,望遠鏡裡看得到什麼

NGC 7129 位在仙王座,赤經 21 時 43 分、赤緯 +66° 07′。在北緯約 24° 以北的地方,它永遠不會落到地平線下;從臺北看,它在北方天空最高可升到地平線上約 49°。8月中旬它與太陽在天球上相對,半夜時升到最高;到了10月和11月,則是在傍晚升到最高。在赤道上,它最高只升到約 24°;到了南緯約 24° 以南,則根本不會升起。它是北半球的天體。

大型業餘望遠鏡可以看到其中的反射星雲,也就是星團的恆星所照亮的塵埃。星表列出的亮度約 11.5 等,大小約 7 角分。目視觀測者 Steve Gottlieb 用 44 公分望遠鏡看到一片表面亮度相當高的光暈,約 3 × 2 角分,圍繞著三顆 9.5 到 10.5 等的恆星。Gottlieb 也用 33 公分望遠鏡觀測過它;在我們讀過的資料裡,找不到用口徑更小的望遠鏡觀測的描述。Robert Gendler 拍的一張光學照片收錄在那篇 2008 年的回顧論文中,照片裡看得到星團、星雲和幾個赫比格–哈羅天體。韋伯記錄的是紅外線,再配上指定的顏色,所以不論是從目鏡看,還是用一般相機拍,它看起來都不會像這張影像。

來源與授權

  • ESA/Webb 圖片新聞稿 weic2620(2026年10月6日),Webb captures commotion from nebula's stellar jets — 距離約 3,300 光年;LkHα 234 是位在中央、質量為太陽 5–8 倍的主星序前恆星;金色空腔寬約 3.5 光年,由早期的外流掏出;弓形震波、光解離區的脊線;右側的原恆星與紅色外流;藍色星雲中的原恆星及其盤的影子;為什麼用紅外線。https://esawebb.org/news/weic2620/
  • ESA/Webb 影像 weic2620a,NGC 7129(NIRCam 影像) — 首圖、圖片來源標示、圖說(高溫原子氫、較冷的分子氫、灰色為最冷的氣體)、座標(赤經 21 時 43 分 04.9 秒、赤緯 +66° 06′ 45″)、視野 6.26 × 5.84 角分、方位、星座,以及 NIRCam 濾鏡 1.15、1.87(帕申 α)、2.0、3.35(PAH)、4.44 與 4.7 微米(分子氫)和各自的顏色。授權條款為 CC BY 4.0,詳見 https://esawebb.org/copyright/ 影像頁面:https://esawebb.org/images/weic2620a/
  • ESA:Webb snaps supersonic outflow of young star(HH 211,2023) — 赫比格–哈羅天體是什麼(新生恆星的噴流和星風撞上附近的氣體與塵埃所形成的震波),以及為什麼紅外線能顯露埋在雲裡的外流。https://esa.int/ESA_Multimedia/Images/2023/09/Webb_snaps_supersonic_outflow_of_young_star
  • Kun、Kiss、Balog(2008),Star Forming Regions in Cepheus,《Handbook of Star Forming Regions》第 I 卷 — NGC 7129 是圍繞年輕星團、距離約 1 千秒差距(kpc)的反射星雲;NGC 7129 的赫比格–哈羅天體表;Ray 等人(1990)發現、朝西南伸進空腔的光學噴流;LkHα 234 附近埋在雲裡的天體與可能的噴流源頭;至少四道近乎平行的外流;Robert Gendler 拍攝、顯示數個 HH 天體的光學照片。https://arxiv.org/abs/0809.4761
  • CzSky 深空天體星表 NGC 7129 條目,附 Steve Gottlieb 的目視筆記 — 星表星等 11.5、大小 7′;Gottlieb 用 13 吋和 17.5 吋望遠鏡的觀測(三顆 9.5–10.5 等恆星周圍約 3′ × 2′ 的星雲狀光暈)。https://www.czsky.eu/deepskyobject/NGC7129/info
  • JPL Horizons — 2026年8月至2027年1月太陽的視赤經,用來推算 NGC 7129 何時升到最高。https://ssd.jpl.nasa.gov/horizons/

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