韋伯望遠鏡揭密:銀河系核心磁場如何阻礙恆星誕生?
兩項最新研究利用NASA的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡,深入觀測距離銀河系中心超大質量黑洞僅200光年的人馬座C星雲,首次直接證實強烈磁場可能大幅抑制恆星形成。這項發現為困擾天文學家數十年的「恆星誕生之謎」帶來突破性解答。
雖然恆星創造了宇宙中幾乎所有化學元素(包括生命必需的碳和氧),但科學家對其形成過程仍存在諸多疑問。位於銀河系中心的人馬座C區域雖充滿緻密的恆星形成物質,實際產生的恆星數量卻遠低於預期。科羅拉多大學波德分校天體物理學家約翰·巴利表示:「現在我們首次直接觀測到,強磁場可能在微觀尺度上就顯著抑制恆星形成。」
由於人馬座C區域佈滿宇宙塵埃,過去難以詳細研究。但韋伯望遠鏡先進的近紅外線儀器讓天文學家能穿透塵埃,以前所未有的清晰度觀察這個極端環境中的年輕恆星。維吉尼亞大學高年級生、2025年羅德學者塞繆爾·克羅指出:「銀河系中心的極端環境是驗證恆星形成理論的絕佳場所,韋伯的紅外觀測能力讓我們能延續ALMA等地面望遠鏡的重要發現。」
研究團隊在《天體物理學期刊》發表兩篇論文,確認人馬座C最明亮星團中正在形成兩顆質量超過太陽20倍的大質量原恆星,並發現其驅動的明亮外流。更突破的是,透過比對韋伯與ALMA的觀測資料,團隊還識別出五顆可能被宇宙塵埃繭包裹的低質量原恆星候選體,以及88個疑似年輕恆星噴流衝擊周圍氣體產生的氫氣激波特徵。
克羅興奮表示:「雖然過去觀測曾暗示人馬座C存在恆星形成外流,但這是我們首次能用紅外光確認。這發現非常重要,因為我們對銀河系中心分子帶的恆星形成仍知之甚少。」韋伯2023年拍攝的影像還顯示,主恆星形成雲周圍的熱氫電漿區存在數十條獨特絲狀結構,巴利團隊分析認為這些結構是由磁場塑造而成。
研究人員推測,銀河系中心超大質量黑洞人馬座A*產生的極端潮汐力,可能拉伸並放大周圍磁場,進而影響人馬座C的電漿分佈。這些強磁場不僅將電漿限制成韋伯影像中的緻密絲狀結構,更可能抵抗通常會導致氣體雲塌縮形成恆星的重力,這解釋了為何該區域恆星形成率異常低下。克羅強調:「磁場對恆星生態的影響尚未被充分研究,這將是極具潛力的未來研究方向。」