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蜘蛛星雲仍在長大中

位在大麥哲倫星系(Large Magellanic Cloud,LMC)中的劍魚座30(30 Doradus),俗稱蜘蛛星雲或狼蛛星雲(Tarantula Nebula),是全天空最大的恆星形成區。在星雲中心有近2400顆大質量恆星,集眾星之力的輻射及恆星風,自然強得不得了。被強烈輻射與恆星風推擠之下,星雲仍在不斷擴張中。天文學家最近利用星雲中熾熱而明亮的X射線氣泡結構來建構這個星雲的大尺度結構及演化狀況,同時發現大質量恆星產生的強烈輻射壓不再是現階段雕刻星雲的主力來源。

右圖是錢卓X射線觀測衛星(Chandra X-ray Observatory)的X射線波段資料(藍色)和史匹哲太空望遠鏡(Spitzer Space Telescope)的紅外波段資料(橘色)合成的結果。錢卓資料主要可見恆星風和超新星爆炸所產生的震波,將氣體加熱到極高溫而釋放出的X射線,因此清楚呈現被恆星風等吹出的龐大氣泡狀結構。而史匹哲資料則呈現出這個氣泡結構周邊溫度稍低的氣體和塵埃。

劍魚座30是所謂的氫離子區(HII region)。氫是由一個帶正電的質子和一個帶負電的電子組成的原子,質子在原子核中,電子環繞原子核運轉。當年輕而熾熱的恆星發出強烈輻射,將星雲中的中性氫原子(HI,I為羅馬數字1)唯一的電子打跑,使氫氣成為帶一價正電的氫離子(HII,II為羅馬數字2)。劍魚座30是整個本星系群(Local Group)規模最大、質量也最大的氫離子區。本星系群由我們的銀河系、仙女座星系、大小麥哲倫星系和其他共約30幾個星系組成的團體。而大麥哲倫星系是銀河系最大的衛星星系,距離僅約16萬光年。因此,距離近且規模龐大,讓劍魚座30成為最佳的大質量恆星演化研究室。

關於刻畫星雲形狀的主力來源,最新研究顯示不再是大質量恆星所發出的強烈輻射壓,而是周邊熾熱氣體的壓力;但是今年稍早另一篇論文卻與此結論相反,認為輻射壓,尤其是在星雲中心區域的大質量恆星附近,是主導劍魚座30演化的推手。因此,對於這個全天最大的恆星形成區的演化機制究竟為何,天文學家還得再加一把勁了。

資料來源:30 Doradus and The Growing Tarantula Within[2011.11.10]

轉載自台北天文館之網路天文館網站

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