利用地球上和轨道上最先进的望远镜,如欧洲南方天文台的超大望远镜(ESO的VLT),科学家们前所未有地进入了附近的星系,研究冷气体云如何结合成核聚变的热球,从而产生恒星。ESO是阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)的合作伙伴,它正在帮助找出气体形成恒星的原因。
恒星诞生于气体云中,但是什么触发了它们,星系又是如何参与其中的,对天文学家来说仍然是个谜。然而,这些令人惊叹的图像以不同的颜色显示了星系的不同组成部分,使天文学家能够确定年轻恒星的位置和它们周围变暖的气体。这些恒星孕育场掌握着冷气体云如何点燃成为恒星的秘密。
这项工作是PHANGS(邻近星系高角分辨率物理)调查的一部分,该调查包括ESO的超大望远镜(VLT)和阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)。
隶属于法国里昂大学的埃姆塞莱姆公布了最新的一组星系扫描图,这是用ESO VLT上的多单元光谱探测器(MUSE)在智利阿塔卡马沙漠拍摄的。
德国ESO的天文学家Eric Emsellem说:“这是第一次,我们在一个样本中,在广泛的位置和环境中,很好地代表了不同类型的星系,解决了恒星形成的单个单位。”Eric Emsellem是基于vml的观测的负责人,该观测是附近星系高角分辨率物理(PHANGS)项目的一部分。“我们可以直接观察到产生恒星的气体,我们看到年轻的恒星本身,我们见证了它们在不同阶段的演化。”
ALMA结合了66个碟形天线的无线电波长信号,VLT由4个8米长的大型望远镜和4个小型望远镜组成,这些望远镜可以单独使用,也可以组合成一个更大的仪器。
这张由多单元光谱探测器(MUSE)拍摄的图像显示了附近的星系NGC 4254。NGC 4254是一个令人印象深刻的螺旋星系,距离地球大约4500万光年,位于后发座的星座中。金色的光芒与电离的氢、氧和硫气体云相连,迎接着新诞生的恒星。背景中的蓝色区域显示的是相对较老的恒星团。
PHANGS团队成员、德国海德堡大学的Kathryn Kreckel说:“我们想要解开许多谜团。”“恒星通常是在其宿主星系的特定区域诞生的吗?如果是这样,为什么?”在恒星诞生后,它们的进化如何影响新一代恒星的形成?”
现在,天文学家们将借助从MUSE和ALMA收集到的数据来解决这些问题。MUSE收集条形码扫描以识别宇宙物体。在这个项目中,MUSE观测了3万个温暖气体星云,收集了大约1500万个不同星系区域的光谱。相比之下,ALMA使天文学家能够绘制出90个邻近星系的近10万个冷气体区。
随后,PHANGS项目还考虑了NASA/ESA哈勃太空望远镜的观测结果。各种各样的观测帮助我们以不同的波长扫描我们的星系伙伴。
“它们的结合使我们能够探测恒星诞生的各个阶段——从恒星托儿所的形成到恒星形成本身的开始,以及新诞生的恒星对托儿所的最终破坏——比单独观察所能做到的更详细,”来自意大利佛罗伦萨inafa - arcetri的PHANGS团队成员Francesco Belfiore说。“PHANGS是我们第一次能够组装如此完整的视图,拍摄的图像足够清晰,可以看到单个的云、恒星和星云,这意味着恒星的形成。”
NASA的詹姆斯·韦伯太空望远镜将进一步改进PHANGS项目。通过这种方式,将收集到更多的数据,使科学家能够更近距离地研究恒星托儿所的结构。
德国马克斯·普朗克天文研究所的研究小组负责人、PHANGS项目的首席研究员伊娃·辛纳勒指出:“尽管PHANGS令人惊叹,但我们生成的地图的分辨率仅足以识别和分离单个形成恒星的云团,但还不足以看清它们内部发生的详细情况。”PHANGS项目是在这个项目下进行新观测的。“我们团队和其他团队的新观测努力正在向这个方向推进,所以我们还有几十年令人兴奋的发现。”
PHANGS国际项目有一个由全球90多名科学家组成的团队。MUSE数据缩减工作组由Eric Emsellem(德国加兴欧洲南方天文台和里昂天体物理学研究中心,Université de Lyon,法国里昂大学,圣吉尼亚斯拉瓦尔分校)领导,成员包括Francesco Belfiore(意大利佛罗伦萨INAF Astrofisico di Arcetri天文台),Guillermo Blanc(美国帕萨迪纳卡内基天文台),Enrico Congiu(智利圣地亚哥智利大学和卡耐基科学研究所拉斯坎帕纳斯天文台),智利阿塔卡马地区)、Brent Groves(澳大利亚珀斯西澳大利亚大学)、I-Ting Ho(德国海德堡马克斯普朗克天文研究所[MPIA])、Kathryn Kreckel(德国海德堡大学)、Rebecca McElroy(澳大利亚悉尼悉尼天文研究所)、Ismael Pessa (MPIA)、Patricia Sanchez-Blazquez(西班牙马德里康普鲁滕斯马德里大学)、Francesco Santoro (MPIA)、Fabian Scheuermann(海德堡大学,海德堡)、德国)和伊娃·施纳勒(MPIA)。
ESO是欧洲第一个政府间天文学组织,有16个成员国,包括奥地利、比利时、捷克共和国、丹麦、法国、芬兰、德国、爱尔兰、意大利、荷兰、波兰、葡萄牙、西班牙、瑞典、瑞士和英国,以及东道国智利和澳大利亚作为战略伙伴。ESO致力于地面观测设施的设计、建造和运行。此外,它在智利经营三个观测站:拉新拉、帕拉纳尔和查南托。
在帕拉纳尔,ESO操作着世界领先的甚大望远镜干涉仪和两个巡天望远镜VISTA和VLT。
ESO与位于查南托的APEX和ALMA合作。在Cerro Armazones, ESO正在建造39米的超大望远镜ELT,它将成为“世界上最大的天空之眼”。