JWST 揭示 W51A 中的恒星形成

韦伯望远镜在W51A星云中揭秘恒星诞生惊人发现

NASA的詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）利用NIRCam和MIRI相机，穿透W51星团中主要恒星形成区W51A的稠密气体和尘埃云。该区域距离地球约1.7万光年。F360M、F410M和F560W滤镜的合成图像展现了地面光学和近红外望远镜无法观测到的结构。佛罗里达大学的Taé Hwa Yu团队识别出年轻大质量恒星、原恒星喷流和尘埃纤维状结构，并结合ALMA数据进行分析。

W51A的总恒星质量估计达1万太阳质量。JWST捕捉到仅100万年历史的吸积原恒星，包括此前隐藏的H II区和前原恒星物体（PPO）。

W51A中的恒星形成结构

观测聚焦于大质量原星团W51-E和W51-IRS2。NIRCam和MIRI揭示了以下特征：

• W51-E周围的尘埃纤维状结构，可能孕育未来的恒星摇篮。
• W51-IRS2原星团中彗星状尘埃团块，在附近恒星辐射下演化。
• 新生恒星在其周围凿出的空洞。
• 来自年轻恒星物体（YSO）的喷流，标志着活跃吸积过程。

与ALMA 1.3 mm数据对比显示重叠：仅部分PPO在两种波段均可见。JWST揭示了密度较低区域的细节，而ALMA则探测到致密源。

![NIRCam和MIRI合成图像下的W51A全貌]

团队发现了新的H II区（W51b1、W51b2、W51e7、W51c1等），以及云边壳层和脊状结构。这证实了含有OH、CH₃OH、SiO、NH₃和CS分子脉泽发射的热核——稠密分子云的典型标志。

韦伯望远镜与ALMA观测对比

JWST在F162M、F210M和F480M滤镜下的数据叠加在ALMA图像上，突显原星团中的多恒星系统。上图为PPO概览图；下图放大W51-E和W51-IRS2。

关键差异：

• JWST穿透中等密度区域，揭示电离气体和温暖尘埃。
• ALMA在最致密核中探测到超过200个PPO。
• 联合分析细化了阶段：从前原恒星到吸积大质量恒星。

这有助于模拟恒星形成触发机制，以及大质量恒星通过辐射和喷流对附近云的影响。

大质量恒星形成的阶段与机制

W51A中的恒星形成涵盖所有阶段：

• 气尘云坍缩形成热核（年轻恒星物体，YSO）。
• 吸积伴随原恒星喷流喷射。
• 氢氦聚变点燃——恒星诞生。

大质量恒星（预计质量>8 M☉）会扰动环境：辐射电离H II区、撕裂云团，并抑制邻近原恒星的吸积。JWST观测到电离Fe和H的发射结，证实喷流活动。

核中的化学活动（脉泽）标志早期阶段。气泡、纤维状结构和团块在大质量恒星反馈下演化。

主要发现

• 韦伯望远镜揭开W51A中此前隐匿的大质量原恒星。
• 结合ALMA数据（>200 PPO），厘清多恒星系统形成阶段。
• 新H II区和原恒星喷流塑造局部环境。
• 脉泽发射（OH、CH₃OH等）标识未来恒星的稠密摇篮。
• 该区约1万M☉质量，使W51成为研究大质量恒星诞生的天然实验室。

— Editorial Team