掀起產星高潮的超熱氣體流

搭乘NASA的飛行望遠鏡——同溫層紅外天文台（SOFIA）的科學家目睹了一道從一顆年輕恆星流出的沸騰物質流，它可能會在周邊的氣體雲中點燃新一代恆星的誕生之火。

許多恆星都會在形成的初期以兩道物質流（雙極外向流，或噴流）的形式拋出大量的過熱物質。由法國格日諾布勒—阿爾卑斯（Grenoble Alpes）大學的伯特蘭·勒弗洛（Bertrand Lefloch）領導的科學小組觀測到了仙王E，這是一顆處在形成最早期的大質量原恆星，位於仙王座，距離地球2400光年。勒弗洛的小組研究的是這種外向流是如何產生的，在恆星形成期間對周邊雲團又存在怎樣的影響。

勒弗洛說：「SOFIA的觀測揭示了新的線索，說明原恆星驅動的這種噴流是如何形成的，並澄清了支配這些天體的物理條件。」勒弗洛的小組確定出，這對噴流年齡不到1000年，這意味著該過程在天文意義上是非常年輕的。強有力的噴流向外延伸了1180億英里，噴流中的物質正在以每小時20萬到30萬英里的速度運動著。

小組的觀測是使用SOFIA升級後的德國產THz接收機（upGREAT）進行的，目的是測繪仙王E拋出物中溫度最高、最緻密的部分。研究者在外向流中辨認出了3個主要部分：噴流本身、被噴流穿過的周邊氣體和塵埃，以及在噴流對周邊雲團施加影響的最遠端出現的激波。

最後一部分尤其有意思，這裡可能是未來其他恆星誕生的地方。新生恆星的誕生據信正是由這樣的激波引發的。由於SOFIA與upGREAT儀器可以觀測這一獨特的頻段，小組得以對最熱的物質進行測繪。由於SOFIA望遠鏡的大口徑，他們獲取的圖像還囊括了較其他天文台觀測更為詳細的信息。

仙王E的天空圖，圖中凸顯了從原恆星向圖中左上方和右下方流出的物質噴流。原恆星本身是彩色背景圖中央的黃紅色「斑塊」，背景圖是使用斯皮策紅外空間望遠鏡在4.5微米波長上獲取的氫元素輻射。等高線圖展示了法國阿爾卑斯山布雷高原（Plateau de Bure）射電望遠鏡測量到的低溫一氧化碳氣體發射強度。勒弗洛等人使用SOFIA的GREAT儀器測量了外向噴流兩「翼」多個區域中高溫一氧化碳氣體的數量和速度。（圖片提供：Lefloch et al. 2015 Figure 1）

來自大學空間研究聯合組織的SOFIA科學任務負責人哈羅德·約克（Harold Yorke）說：「upGREAT儀器現在有了更多的探測器，可以讓我們很快地對宇宙中的氣體分子進行更詳盡的測繪。我們對外流氣體的物理條件所知仍舊不多，而我們剛剛開始使用新儀器來研究這個過程。這些觀測說明，SOFIA是一個強有力的工具，可以測繪產星區周圍的區域，為我們提供數據，來幫助發展恆星形成更廣闊的圖景。」

天文學家對SOFIA的這些觀測很激動的原因是，它們提供了高解析度的數據，可以補足地面和空間望遠鏡的觀測，如阿塔卡瑪大型毫米波陣列（ALMA）以及赫歇爾空間天文台等。勒弗洛的小組得到的觀測結果發表於《天文學與天體物理學》雜誌。為了確定這種激烈的活動對產星過程的影響，需要對這一目標作進一步的研究。

SOFIA是一架改造後的波音747-SP噴氣式客機，搭載了一架100英寸口徑的望遠鏡。這是NASA與德國航空航天中心（DLR）之間的合作項目。位於加州矽谷的NASA艾姆斯（Ames）研究中心與總部設在馬里蘭州哥倫比亞（Columbia）的大學空間研究聯合組織和斯圖加特（Stuttgart）大學的德國SOFIA研究所（DSI）合作負責SOFIA項目的管理以及任務運營。飛機停放在加州帕姆代爾（Palmdale）NASA阿姆斯特朗飛行研究中心的703號機庫。

更多信息

更多關於SOFIA的信息請訪問：http://www.nasa.gov/sofia與http://www.dlr.de/en/sofia。

更多關於SOFIA任務與科學儀器的信息請訪問：http://www.sofia.usra.edu/與http://www.dsi.uni-stuttgart.de/index.en.html。

原文標題：SOFIA Sees Super-Heated Gas Streams Churning up Possible Storm of New Stars

編輯：Kassandra Bell 原文來自：NASAPosted: 2016. 12. 8

編譯：Melipal 審校：Linq（編譯版權所有，未經許可請勿轉載）