为什么韦伯太空望远镜的创造之柱照片让天文学家兴奋不已

　　这就像拍摄人类的X光片一样。
　　詹姆斯·韦伯太空望远镜拍摄的创造之柱照片的细节揭示了在壮丽的云层中形成的恒星。
　　詹姆斯·韦伯太空望远镜在＂创造之柱＂内部进行了令人叹为观止的观察，这是一个壮观的尘埃云形成，以其前身哈勃太空望远镜而闻名。
　　这幅图像不仅非常美丽，而且还揭示了以前从未如此清晰地观察到的宇宙过程。以下是天文学家在闪闪发光的彩色挂毯后面看到的。
　　如果你想正确地欣赏 詹姆斯·韦伯太空望远镜 的创造之柱照片的魔力，你必须从巴尔的摩太空望远镜科学研究所（STScI）的网站上下载原始图像，该研究所管理任务的科学运作。这不是一个小文件。在大约150兆字节时，它可能会阻塞您的互联网下行链路一段时间。然后放大柱子顶部最暗的区域。再放大一点，直到看到红点突然出现在视野中。有几十个。较小的只是普通的红色斑点。其他的则稍大一些，类似于花朵，中心为黄色，周围环绕着六片红色花瓣，有时带有韦伯标志性的雪花状折射图案。 一颗星星诞生了...
　　这些花的形成是新生的 星星 ，有的只有几十万年的历史，创造之柱内的创造首次显露出来。对于韦伯的前身 哈勃太空望远镜 来说，它主要用可见光（人眼可以看到的波长）观察宇宙，这些柱子是不可穿透的，威胁性的黑暗地层从 鹰状星云上升起，鹰状星云 是蛇尾座不到6000 光年的 一个多云的恒星群。 远离地球。但是韦伯，以其红外线，热探测的目光，透过黑暗窥视，揭示了 宇宙中 的光是如何诞生的。
　　＂关于这张照片最有趣的事情是，它实际上向我们展示了恒星形成过程中的进展，＂STScI的研究天文学家安东·科克穆尔（Anton Koekemoer）告诉 Space.com。
　　Koekemoer将令人惊叹的图像从韦伯强大的NIRCam相机拍摄的原始数据中整合在一起。对于Koekemoer来说，令人惊叹的宇宙图像是每天的面包和黄油，他以前致力于处理哈勃太空望远镜的图像。然而，这位天文学家承认，韦伯照片中包含的纹理，细节水平和科学信息的数量甚至让他感到震惊。
　　＂我惊讶于韦伯能够很好地看到哈勃望远镜完全黑暗的尘埃和气体，＂Koekemoer说。＂对于哈勃望远镜，你根本看不到任何细节。但是韦伯凭借其红外视觉可以直接穿透这些区域，并看到在这些尘埃柱内形成的恒星。这非常令人兴奋。
　　詹姆斯·韦伯太空望远镜看到的创造之柱。...从寒冷的黑暗尘埃
　　德里克·沃德-汤普森教授分享了科克穆尔的兴奋之情。沃德-汤普森是英国中央兰开夏大学自然科学学院的资深天文学家和院长，多年来发表了几篇关于创造之柱的科学论文，其中包括一些关于将地层维系在一起的强大磁场的论文。然而，他说，当他看到他最喜欢的宇宙氢云的第一张韦伯图像时，他的第一个想法是相当不科学的。
　　＂我只是想＂哇＂，＂沃德 - 汤普森告诉 Space.com。＂这真的让我明白了詹姆斯韦伯太空望远镜将如何比哈勃望远镜好得多，哈勃望远镜只能看到外面。它还提供了更好的细节，更高的分辨率。
　　沃德 - 汤普森说，韦伯的图像提供了一个独特的窗口，可以看到黑暗和冰冷的云层，那里的恒星胚胎正在从富含氢的尘埃中孵化出来。天文学家第一次不仅可以对这一过程进行理论推理，还可以在数十个不同大小和亮度水平的例子中研究它。
　　＂我相信韦伯的图像将促进我们对恒星如何形成的理解，从而了解我们自己的太阳来自哪里，＂沃德 - 汤普森。
　　韦伯图像中可见的红点是原恒星，尘埃和气体的茧如此密集，以至于它们在自身 重力 的重压下坍缩在一起。当云层坍缩时，它们会形成旋转的球，这些旋转球最终会变得如此密集，以至于它们核心中的氢原子将在核聚变过程中开始融合在一起，这使得恒星发光。
　　沃德 - 汤普森说，韦伯看到的原恒星还没有完全存在，只是开始在红外光下发光，因为它们在周围云层的寒冷之上变暖，这并不比零下390华氏度（零下200摄氏度）温暖。
　　＂我们在图像中看到的这些年轻恒星还没有燃烧氢，＂沃德 - 汤普森说。＂但渐渐地，随着越来越多的物质落入，中间变得越来越密集，然后突然之间，它变得如此密集，以至于氢气燃烧打开，然后突然间它们的温度跃升到大约200万摄氏度（3500万华氏度）。
　　在图像中一些较大的鲜红色斑块中，几颗恒星同时爆发出来。在其他地方，它们的热量还没有突破周围的尘埃。
　　沃德 - 汤普森说，创造之柱是最接近地球的活跃恒星形成的区域之一，这意味着结合韦伯的成像能力，该地点为研究恒星形成过程提供了最佳机会。
　　标志性的创造之柱。哈勃太空望远镜的视图在左边，新的詹姆斯韦伯太空望远镜照片在右边。15，000 像素
　　只有当你放大图像时，你才能看到的红点中的每一个都覆盖了比我们的 太阳系 更大的区域。整个图像宽15，000像素，捕获了大约8到9光年宽的区域。
　　＂你可以在图像中解决与我们太阳系大小相当的事情，＂Koekemoer说。＂如果有像木星这样的个别行星，你将无法解决这些问题。
　　Koekemoer从NIRCam在六个不同过滤器中采集的数据中组装的图像显示了柱子的颜色与人眼不同的颜色。人眼能检测到的图像中唯一的波长是红色，在图像中表示为蓝色
　　＂淡黄色，绿色以及最终的橙色和红色都属于中红外波长，＂Koekemoer说。＂这张照片中最长的波长是人眼所能看到的六倍。
　　对于每种颜色，在令人惊叹的星云中发生的物理过程的不同组成部分出现。从星云边缘发出的蓝色气体和尘埃像薄薄的面纱一样散发出，是电离氢的云 - 氢电子从较冷的原子氢中剥离出来，形成黑暗致密的云层，由来自附近大质量恒星的强烈紫外线流出。
　　电离氢从形成创造之柱的致密分子尘埃云中滚滚而出。支柱背后的物理学
　　凭借韦伯以前所未有的细微差别和质地揭示尘埃云结构的能力，天文学家还将能够研究数百万年来雕刻高耸云层的过程。
　　＂柱子构成的材料就是我们所说的星际介质，恒星之间的媒介，＂沃德 - 汤普森说。＂当你进入更长的[红外]波长时，它会变得更加透明。哈勃望远镜的图像只告诉我们材料在哪里，但韦伯现在向我们展示了它在哪里更厚，哪里更薄。这几乎就像拍摄人类的X光片一样。
　　天文学家知道，支柱不是一个稳定的宇宙雕塑，而是一个不断变化的物质流动，类似于沙滩不断变化的表面。沃德 - 汤普森说，柱子的形状是从一团大恒星发出的强大恒星风，这在这张照片中是不可见的。强大的宇宙磁场将云层固定在一起，保护它们免受恒星风的驱散。尽管如此，在几百万年内，支柱将不再像我们今天看到的标志性图像。
　　Koekemoer说，对于韦伯来说，支柱仍然只是一个开始，只能让我们瞥见价值100亿美元的望远镜可以完成什么。
　　＂天文学界的每个人都对韦伯的未来感到非常兴奋，＂Koekemoer说，＂我认为未来会有更多的观测，这将向我们展示更多关于恒星和星系如何形成的信息。