光的“回波”讓人們見到了從未見過的東西。

這些圖片展示了韋伯在三個不同時間拍攝的同一區(qū)域圖像。圖像展現(xiàn)了星際介質(zhì)中緊密分布的大量紅色纖維狀結(jié)構(gòu)，看上去就像是肌肉或木紋。如果將星點對齊然后仔細比對可以發(fā)現(xiàn)，這些纖維狀結(jié)構(gòu)的形態(tài)在不同時間點上明顯不同，表明超新星爆發(fā)350年后其閃光仍在這些星際介質(zhì)中持續(xù)推進，而這為科學(xué)家提供了一個很好的契機，來了解星際介質(zhì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。NASA / ESA / CSA / STScI

很久以前，銀河系中一顆巨大恒星的內(nèi)核坍塌了。沖擊波穿透恒星外殼，釋放出短促而強烈的X射線與紫外線脈沖。大約350年后，這道脈沖與一些星際介質(zhì)發(fā)生了遭遇。星際物質(zhì)被照亮并開始升溫，開始自主產(chǎn)生紅外光。而這一場景又在上萬年后被在地球拉格朗日點上運行的韋伯太空望遠鏡拍到。根據(jù)韋伯提供的數(shù)據(jù)，科學(xué)家近日繪制出了有史以來第一幅星際介質(zhì)三維結(jié)構(gòu)圖。

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，這些星際介質(zhì)的結(jié)構(gòu)就像一個洋蔥。研究人員認(rèn)為，每一個致密塵埃區(qū)，無論是不是能夠看到，其內(nèi)部可能都是這種形態(tài)。而此前從未有人見過這樣的結(jié)構(gòu)。

韋伯之所以能夠拍到這些影像，是因為存在一種被稱為“光回波（light echo）”的現(xiàn)象。假如有恒星爆發(fā)，其產(chǎn)生的閃光如果與周邊的塵埃團或氣體云遭遇，那么隨著光波的不斷推進，塵埃團或氣體云會由里向外、由近及遠被先后照亮。在可見光波段上產(chǎn)生的回波是塵埃物質(zhì)反射的閃光，而在紅外波段上產(chǎn)生的回波是物質(zhì)被強輻射加熱后自行產(chǎn)生的。

韋伯拍攝到的回波影像來自仙后座A超新星遺跡附近。但這道回波產(chǎn)生自仙后座A后方的普通星際介質(zhì)，并非超新星拋出物。

韋伯在多個不同的時間點，針對同一區(qū)域拍攝了多張照片。照片中星際介質(zhì)結(jié)構(gòu)形態(tài)發(fā)生了明顯變化，表明超新星閃光仍在那里持續(xù)推進。科學(xué)家將這些照片結(jié)合在一起后，展現(xiàn)出了這些星際介質(zhì)的真實三維結(jié)構(gòu)。

在韋伯拍攝的照片中，最引人注目的是那些緊密排列在一起的大量薄片。這些看起來十分纖細的結(jié)構(gòu)尺度只有0.01光年。

研究人員表示，沒有人會想到星際介質(zhì)的結(jié)構(gòu)會如此之精巧。研究人員推測，此類結(jié)構(gòu)的形成，可能受到了星際磁場的影響。研究人員還在照片中發(fā)現(xiàn)了許多致密的、緊密纏繞在一起的東西，看上去就像是木結(jié)，它們的形成可能也與磁場有關(guān)。

仙后座A超新星遺跡，以及此次韋伯拍攝的回波區(qū)位置。NASA / ESA / CSA / STScI

NASA / ESA / CSA / STScI

參考
NASA's Webb Reveals Intricate Layers of Interstellar Dust, Gas
https://webbtelescope.org/contents/news-releases/2025/news-2025-102