!哈勃太空望远镜拍摄的猎户座星云。图片来源：NASA、ESA、M. Robberto（STScI/ESA）及哈勃太空望远镜猎户座宝藏项目团队
一个天文学家团队结合了世界上最大的单碟射电望远镜与灵敏的干涉仪，发现了猎户座星云内先前隐藏的结构。猎户座星云是距离地球最近的大质量恒星形成区。这一结果挑战了关于新生恒星如何塑造其周围环境的长期假设。
由维也纳大学Juan Diego Soler领导的研究人员利用中国的500米口径球面射电望远镜（FAST）和新墨西哥州的卡尔·G·央斯基甚大阵列（VLA），以前所未有的分辨率绘制了扩展猎户座星云（EON）中的中性原子氢（HI）。这项研究发表在《天文与天体物理学报》上，标志着太阳邻域中性原子氢（NeAtHood）项目的首次成果发布。
双重气泡的惊喜
研究团队制作了有史以来最清晰的猎户座HI地图，揭示了两个前所未见的特征。第一个是位于主EON外壳顶部的次级气泡，仅在速度分辨图中可见。第二个是从外壳边界延伸约4秒差距的线性突起，研究人员将其昵称为”幽灵”。
Soler说：”主EON气泡和次级EON气泡可能是由两次连续的反馈事件产生的。首先，主EON气泡被Theta1 Orionis C的恒星风吹出。其次，另一颗大质量恒星离开猎户座星团时产生反馈，甚至塑造了第二个气泡。”
幽灵的细长形状否定了单一超新星作为星云结构起源的可能性。相反，它指向大质量恒星随时间推移产生的多次恒星反馈事件。
质量估算值缩小十倍
除了新结构之外，观测结果还产生了惊人的定量修正。研究团队计算出，EON膨胀外壳的前半球包含大约100个太阳质量的物质，比之前的估算值低了约十倍。
Soler解释说：”测量质量是基础性的，因为它告诉我们这些新形成的恒星如何通过恒星风和辐射来塑造其环境的效率。”
FAST无与伦比的收集面积与VLA的干涉测量分辨能力的结合是关键。FAST是中国贵州省一座500米的固定碟形望远镜，可捕捉广阔天区的微弱HI辐射。VLA的27面天线分布在新墨西哥州的沙漠中，提供了识别精细结构细节所需的角分辨率。两者结合，揭示了任一仪器单独运行都会错过的动态特征。
中性氢为何重要
银河系中三分之二的气体以中性原子氢的形式存在。它是分子氢以及最终恒星形成的原材料，并追踪能量和物质在星际介质中的流动。在猎户座这样复杂的区域以高分辨率绘制HI图谱，为恒星形成和反馈的模拟提供了直接的观测检验。
科隆大学的Daniel Seifried（该研究的合著者）说：”这些令人惊叹的观测结果为许多研究银河系中气体和恒星演化的现代天体物理模拟提供了参考。”
太空望远镜科学研究所的Claire Murray补充道：”这项研究令人兴奋地展示了最新一代射电望远镜揭示恒星形成谜题新碎片的能力。”
猎户座只是开始
NeAtHood项目计划将该技术扩展到其他恒星形成区域，系统地绘制太阳邻域的中性氢分布。为结合单碟和干涉测量HI数据而开发的方法，有望揭示即使是研究透彻的天区中隐藏的结构和动态。
Soler说：”猎户座只是开始。我们新开发的方法展示了未来干涉仪将如何揭示星际介质隐藏的结构和动态,,即使在天文学家自认为已经充分了解的区域内。”
正如论文所言：”即使在猎户座这样研究透彻的区域，HI也能揭示天空中新的东西。”
婷 翻译