恒星诞生的沸腾大锅的清晰视图

研究人员使用红外天文平流层天文台 (SOFIA) 望远镜收集的数据来分析银河系中最明亮、质量最大的恒星形成区域之一。他们的分析表明，Westerlund 2 星团周围有一个单一的、不断膨胀的温暖气体气泡，并反驳了早期的研究，即 Westerlund 2 周围可能有两个气泡。研究人员还确定了气泡的来源和驱动其膨胀的能量。他们的结果发表在2021 年 6 月 23 日的《天体物理学杂志》上。

“与我们的太阳相比，当大质量恒星形成时，它们会喷射出更强的质子、电子和重金属原子，”该研究的第一作者、UMD 天文学系的博士后研究员 Maitraiyee Tiwari 说。“这些抛射被称为恒星风，极端的恒星风能够在周围寒冷、致密的气体云中吹出和塑造气泡。我们观察到的就是这样一个气泡，它以银河系该区域最亮的星团为中心，并且我们能够测量它的半径、质量和膨胀速度。”

这些膨胀的气泡的表面由致密的电离碳气体构成，它们在气泡周围形成一种外壳。新的恒星被认为是在这些壳内形成的。但就像沸腾的大锅里的汤一样，包围这些星团的气泡与周围的气体云重叠并混合在一起，因此很难区分单个气泡的表面。

Tiwari 和她的同事通过测量从高能 X 射线到低能无线电波的整个电磁波谱中从星团发出的辐射，创建了更清晰的围绕 Westerlund 2 的气泡图。之前的研究仅使用无线电和亚毫米波波长数据，产生了低分辨率图像并且没有显示气泡。其中最重要的测量是壳中特定碳离子发射的远红外波长。

“我们可以使用光谱学来实际判断这种碳向我们移动或远离我们移动的速度有多快，”拉姆齐卡里姆(MS '19，天文学)博士说。UMD 的天文学学生和该研究的合著者。“这种技术使用了多普勒效应，这种效应会导致火车的喇叭在经过你时改变音调。在我们的例子中，颜色会根据碳离子的速度略有变化。”