韦伯望远镜拍摄的HH 46/47近红外高清影像_风闻

韦伯拍摄的HH 46/47

HH 46/47位于船帆座，距离我们大约1470光年。7月26日，欧空局韦伯网站发布了该天体的近红外高清影像（26.3 MB Large JPEG ）。

编号中的HH表示它是一个赫比格-哈罗天体（Herbig-Haro object），简称HH天体。

HH天体最早在19世纪末被美国天文学家舍本·卫斯里·伯纳姆（Sherburne Wesley Burnham）发现，由于当时对这些多彩天体的形成机制尚不清楚，所以被标记为发射星云。上世纪40年代美国天文学家乔治·赫比格（George Herbig）与墨西哥天文学家吉列尔莫·哈罗（Guillermo Haro）分别对HH天体进行研究并确认它们是恒星形成过程的副产品，后来由前苏联天文学家维克托·安巴楚米扬（Viktor Ambartsumian）首先用两人的名字为此类天体命名并形成惯例。

HH天体是与新生恒星相关的星云状天体，是由年轻恒星沿极轴方向产生的每秒数百公里发射的电离气体喷流与外围星云物质碰撞形成的天文现象。

此类天体普遍存在于恒星生成区，大多数HH天体是由双星或多星系统产生的，在一些正在密集诞生单一恒星的高密度分子云复合体中也常见多个此类天体。

HH天体是相对极为短暂的天文现象，一般只能持续数千年，随着气体不断扩散至星际空间逐渐模糊不见。

哈伯太空望远镜观测了多个HH天体，其中也包括HH 46/47，这些天体有些正在消散，有些则因与附近星际物质激烈碰撞而越来越明亮。

哈勃拍摄的HH 46/47

哈勃拍摄的HH 111

哈勃拍摄的HH 34（位于猎户座大星云边缘）

欧洲南方天文台甚大望远镜拍摄的HH 34（注意图中左侧的瀑布状结构尚未得到解释）

哈勃拍摄的HH 1/2

成团分布的星际气体由于密度不均匀，会在其中产生局部的引力坍缩，随着坍缩中心的压力升高，温度也随之升高，逐渐形成由胚胎状气体云包裹的原始恒星。随着原始恒星周围的气体密度继续增加，胚胎逐渐变得不透光，如果这个胚胎有明亮的星云背景，便会呈现出名为博克球状体的暗星云轮廓。

此时通过光辐射被带走的能量损失也在减少，继而提高了胚胎的温度（可以理解为超级温室效应），而高温阻止了物质进一步坍缩，直到中心原始恒星建立流体静力平衡形成真正的恒星。

恒星诞生后，胚胎星云中的物质继续向恒星下降并形成螺旋状吸积盘，一部分吸积物质被电离并沿恒星自传轴向两个方向喷射（关于这个机制的解释尚不完善，但可以确定吸积盘与恒星磁场的相互作用加速了这些电离气体），并以10-30°角呈扇形分布，由于其膨胀受到限制，在距发射源数十到数百天文单位距离处变得越来越准直，射流还带走了吸积盘携带的多余角动量，否则恒星就可能由于旋转太快而解体。当这些喷射物质与外围的星际介质碰撞时，便会产生构成HH天体的小块明亮发射星云。

通过光谱分析，构成HH天体的气体云主要由分子氢与氦组成，以及少量较重的化学元素，包括氧、硫、氮、铁、钙和镁，这些元素的丰度通常与它们在星系中的平均丰度相同。

虽然HH天体在可见光频谱范围也能观察一些明显特征，但由于气体尘埃的遮挡，其中的细节在这些波长下不可见，而红外辐射则能穿透这些物质的遮挡。

产生HH天体的恒星都是非常年轻的恒星，诞生时间仅有百万年乃至几万年，有些甚至还处于凝聚物质的过程中。

天文学家根据红外辐射强度将这些新生恒星分为0、I、II、III四个等级，等级越低表示原始恒星红外辐射越强，表明其周围有更多温度较低的物质包裹。等级越高则表示发育中的恒星越接近成熟。

其中最年轻的0级还只是个胚胎，中心温度与压力甚至还无法产生核聚变，此时它们的辐射能量来自物质向质心聚拢产生的引力势能；

I级为核聚变已经开始在核心产生，但气体与尘埃仍在从周围的星云向中心聚拢，此时它们的大部分辐射来源还是引力势能产生的；

II级原始恒星已基本停止吸收气体，但仍被尘埃与气体盘包围，并开始产生低光度的微弱输出；

III类天体的原始吸积盘中只剩下少量残余物质，恒星辐射已经开始将除行星星子之外的气体物质向外吹送。

大约80%产生HH天体的恒星是双星或多星系统（两颗或多颗恒星相互绕行），这比主序带上低质量恒星的比例要高得多，这可能表明双星系统更有可能产生HH天体。

也有证据表明当多星系统解体时，也会形成大型的HH天体。

回到韦伯拍摄的HH-46/47图像，高清大图：https://cdn.esawebb.org/archives/images/publicationjpg/weic2319b.jpg

图像中可见从左下角向右上角倾斜的橙色星云，背景充满了恒星和遥远星系。左下角的方位角指示箭头标明图像在天空中的方向，东方（E）指向一点钟位置，北方（N）指向五点钟方向。右下角有1 弧分比例尺，整个图像的宽度在天球上跨越了大约10弧分。图像下方彩色文字标明了此图像由近红外相机使用不同波长的滤镜拍摄并叠加。

在可见光图像中，这个条形星云是被中央的气体尘埃盘分隔成两部分的，这就是为何有些HH天体编号是一对数字，而有些只有一个数字。只有一个数字的编号表明它中心的喷流是连续可见的，没有被黑暗的气体云遮挡。

图像中心刺眼的粉红色六芒星就是产生这个星云的一对紧密绕旋的新生恒星，对比哈勃的可见光图像，它们实际上深藏在稠密的气体与尘埃盘中，只是在近红外影像中才表现为最明亮的区域。在韦伯图像中吸积盘被“明亮”的红外辐射“过曝”掩盖，但在哈勃图像中可以看到中央恒星隐藏在一对黑暗锥形区域，这些气体与尘埃会作为养分继续增加恒星的质量。

图像中最引人注目的特征是从中心恒星两极射出的橙色双瓣喷流。数千年来这对新生恒星在反复摄取和喷射吸积盘中的物质，当最近发射出的物质冲击到较早喷发的物质时，会改变冲击面的形状，就像水底的喷泉被快速随机地连续开关，导致水面出现翻滚沸腾的状态。射流有时喷出更多物质，有时则发射的速度更快，这可能与特定时间点恒星从吸积盘中获得的物质数量有关。

注意图像中粉红色衍射光芒两点钟方向，恒星最近喷射出的物质呈蓝色线性分布，直到右上方最明显的橙色冲击面里，以不均匀的蓝紫色点状分布结束。在恒星左侧也能看到浅蓝色射流，只是被红色衍射光芒掩盖而不明显。

这些喷流对恒星形成的过程至关重要，它决定了恒星最终的质量，因为此刻气体尘埃盘中能供给恒星的物质是有限的。

图像中另一个突出特征就是大片的蓝色星云。这是一个由稠密尘埃与气体笼罩的区域，反L形的蓝色星云边缘呈现柔和的橙色轮廓。在可见光波段观察它几乎完全是黑色的，只有少量背景恒星透射出来，在这副韦伯近红外高清图像中，我们才可以看到这片薄纱状的星云，衬托出HH-46/47更多细节，也透出了更多的背景恒星与遥远星系。

这片蓝色星云很重要，它的存在决定着中心恒星射出喷流的形状。当喷射出的物质冲击到左下方的星云中时，喷流物质与星云内的分子产生了更多的相互作用，使这片区域显得更明亮。

在左右两瓣射流的最远端，都有一片看起来与较大的冲击面分离的抛射物，它们是被较早的喷射推的最远的物质。注意左下角的一处弧面似乎方向不对，它可能是早期产生的冲击面受星云中物质分布的复杂影响，甚至可能来自另一处新生恒星产生的射流。

最后需要说明的是，在这副图像中左边喷流产生的面积较大的亮星云实际上正在远离我们，而较小的右侧才是更偏向我们的方向。

这副HH 46/47近红外影像能够揭示出如此多的细节，除了该天体距离地球相对较近之外，还因此图像由多次曝光组合而成。

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哈勃连续多年观测HH-34的变化：

两极对称行星状星云是如何产生的：

编译：酆都御史