詹姆斯·韦伯太空望远镜以一种令人惊叹的新方式观察猎户座星云
JWST拍摄的猎户座星云区域的三张图像显示了充满活力的新光线下的家族恒星形成区域（图片来源：uux.cn/NASA/ESA/CSA、E.Dartois、E.Habart、PDRs4All ERS团队）
（神秘的地球uux.cn）据美国太空网（Robert Lea）：猎户座星云可能是一个熟悉的、经过充分研究的天体，但詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）的新图像显示，这个由气体和尘埃组成的恒星形成的云以一种令人难以置信的新的、充满活力的光照。
猎户座星云，也被称为“梅西耶42”（M42），位于距离地球约1500光年的猎户座。
这使它成为离我们太阳系最近的大型恒星形成和恒星托儿所。
在黑暗的天空下肉眼可见的猎户座星云在整个人类历史上都被研究过，但JWST的图像以前所未有的细节展示了它。
特别是，强大的太空望远镜放大了M42左下象限的气体和尘埃的对角线状山脊状特征，称为“猎户座酒吧”。
作为JWST的PDRs4All计划的一部分收集的图像不仅具有惊人的美丽，而且具有价值。
这一数据宝库将使科学家能够深入研究恒星形成过程中经常出现的混乱状况。
“这些图像有着令人难以置信的细节，我们将在未来许多年对其进行仔细检查。
这些数据令人难以置信，将成为未来几十年天体物理学研究的基准，”西部大学天体物理学家和PDRs4All原理研究员Els Peeters在一份声明中说。
“到目前为止，我们只探索了一小部分数据，这已经导致了几个令人惊讶的重大发现。
”
猎户座星云中的恒星诞生很混乱
当巨大的气体和尘埃云中的过密斑块在自身引力作用下坍塌时，恒星就会形成。
这形成了一个“原恒星”，包裹在其形成过程中留下的气体和尘埃的茧中。
原恒星继续从其出生的外壳中收集物质，直到它们收集到足够的质量，从而在其核心引发氢与氦的核聚变。
这一过程定义了一颗像太阳这样的主序星，它将在大约46亿年前经历这一过程。
然而，情况比最初听起来更复杂，因为这些过度密集的斑块并不都是相同的大小或质量，它们也不会同时坍塌。
Peeters说：“恒星形成的过程是混乱的，因为恒星形成区域包含处于不同发展阶段的不同质量的恒星，而这些恒星仍嵌入其出生云中，而且许多不同的物理和化学过程相互影响。
”。
猎户座星云中心东北区域的JWST图像（图片来源：uux.cn/NASA/ESA/CSA、E.Dartois、E.Habart、PDRs4All ERS团队）
理解恒星之间的气体和尘埃或其他恒星形成的“星际介质”的最重要方面之一是光离解区或“PDRs”（PDRs4All中的PDR）的物理性质。
PDR的化学和物理性质取决于年轻恒星的紫外线辐射如何与气体和尘埃相互作用。
在猎户座星云中，这种辐射轰击正在形成类似猎户座棒的结构，猎户座棒本质上是由一些为星云提供动力的大质量恒星雕刻而成的大气泡的边缘。
巴黎萨克雷大学的PDRs4All团队成员Emile Habart说：“赋予这些图像美感的结构细节揭示了一个比我们最初想象的更复杂的结构——前景和背景气体和灰尘使分析变得有点困难。
”。
“但这些图像的质量如此之高，我们可以很好地分离这些区域，并揭示猎户座酒吧的边缘非常陡峭，就像一堵巨大的墙，正如理论预测的那样。
”
JWST在受到年轻恒星辐射的轰击时看到的猎户座酒吧（图片来源：uux.cn/NASA/ESA/CSA、E.Dartois、E.Habart、PDRs4All ERS团队）
JWST不仅使研究人员能够前所未有地看到猎户座棒的结构，而且来自猎户座棒上的光谱还使他们能够确定其化学成分在整个过程中的变化。
这是可能的，因为化学元素吸收和发射特征波长的光，在穿过气体和灰尘的光谱上留下指纹。
这有助于揭示M42的大规模化学组成，使PDRs4All团队能够了解猎户座星云的温度、密度和辐射场强度是如何变化的。
在这项研究的过程中，在猎户座星云的光谱中检测到了600多个化学指纹，这可能会极大地改进PDR的模型。
Peeters说：“与图像相比，光谱数据集覆盖的天空面积要小得多，但它包含的信息要多得多。
”。
“一张照片胜过千言万语，但我们天文学家只是半开玩笑地说，一张光谱胜过一千张图像。
”
詹姆斯·韦伯太空望远镜让其他望远镜黯然失色
PDRs4All团队还解决了之前对猎户座星云观测中的一个长期问题，即猎户座棒中尘埃排放的急剧变化，其原因无法解释。
这项调查表明，这种发射变化是大质量年轻恒星辐射对猎户座星棒火花破坏过程的结果。
JWST的图像捕捉到了猎户座星云的中心——斜方星团东北部的区域。
（图片来源：uux.cn/NASA/ESA/CSA、E.Dartois、E.Habart、PDRs4All ERS团队）
团队成员、空间天体物理研究所博士后研究员Meriem El Yajouri说：“清晰的高光谱JWST数据包含的信息比以前的观测多得多，它清楚地表明，尘埃对辐射的衰减和对最小尘埃颗粒的有效破坏是这些变化的根本原因。
”。
PDRs4All团队还能够梳理出猎户座星云排放物的细节，这些排放物来自被称为多环芳烃（PAHs）的大型含碳分子。
这些恰好是宇宙中最大的碳基材料库之一，被认为占宇宙中碳的20%。
因为我们所知道的宇宙中唯一的生命是碳基的，对多环芳烃的研究与我们理解年轻恒星周围形成的行星上生命的存在有着巨大的关系。
卡米补充道：“早在碳进入我们的身体之前，我们就在研究碳质分子会发生什么。
”。
PAH分子由于其坚固性和弹性而持久耐用。
它们的发射是明亮的，JWST能够利用这些来确定，即使具有多环芳烃的韧性，来自年轻恒星的紫外线也可以改变这些发射。
“这真是一种财富的尴尬，”Peeters说。
“尽管这些大分子被认为非常坚固，但我们发现紫外线辐射会改变导致发射的分子的整体性质。
”
这表明紫外线辐射会分解较小的碳分子，而较大的分子的发射会发生变化。
这些影响在猎户座星云的不同极端都可以看到，从屏蔽环境移动到更暴露的区域。
PDRs4All团队成员、西部大学研究员Jan Cami表示：“猎户座酒吧真正独特的地方在于它的边缘几何结构，它为我们提供了一个环形的座位，让我们可以非常详细地研究当我们从非常暴露、剧烈的电离区转移到更屏蔽的区域时发生的不同物理和化学过程。
”。
使用机器学习评估多环芳烃表明，即使紫外线不能分解这些分子，也会导致它们的结构发生变化。
卡米总结道：“这些论文揭示了在太空最恶劣的环境中，分子水平上的某种适者生存。
”。
该团队的研究发表在《天文学与天体物理学》杂志上的六篇论文中。
大英帝国：人类有史以来领土面积最大的国家，全世界总面积的四分之一
由于全球各地皆有其，因此号称“太阳永远不会从其国土上落下的帝国”。
这一庞大辽阔的疆域面积不仅是当时全世界最大的，也是人类有史以来所有帝国中的。
从人口数量来看：大英帝国统治着4到5亿人口，占当时世界人口的四分之一。
要知道当时中国也只有大约4亿人口，无疑大英帝国是那个年代人口绝对数和占全球人口的占比最大的。
从对世界的影响力来看：尽管在此之前的蒙古帝国在疆域上几乎能与大英帝国抗衡，但说到底蒙古帝国的影响力所及只限于亚欧大陆。
大英帝国率先建立了世上最早的近现代自由贸易体系和宪政体制，率先开创运用银行、股票等近现代金融工具，英语成为国际通用语言，英镑也是那个年代的国际通用货币。
工业革命使英国以一国之力创造出占世界工业总产量的40%以上。
正如英国人自己所说的“北美和俄罗斯的平原是我们的谷仓，芝加哥和敖德萨是我们的矿区，加拿大和北欧半岛为我们种树，澳大利亚为我们牧羊，还有阿根廷为我们养牛，秘鲁送来白银，南非进贡黄金，印度人和中国人为我们种茶，地中海是我们的果园，至于我们的棉花种植园正在从美国南部向地球一切温暖的地方扩展”——全世界没任何一块土地不被英国运用政治、经济、军事、文化等各种手段纳入到全球体系中。
在此之前即使像蒙古帝国这样疆域辽阔的帝国也未能将自己的影响力扩张到全球;即使是西班牙、葡萄牙、荷兰这些早期殖民者尽管开辟了新航路，也未能将自己的影响力投射到全世界;即使是后来的美、苏两个超级大国尽管显赫一时，可放眼全世界仍有不少能与之抗衡的强势国家。
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爱因斯坦给5000年后人类的信：都写了什么？图
最后他们决定用铬铜合金制作一个巨大的“时间舱”，将送给未来世界人们的礼物放置在这个“时间舱”里。
在1938年埋下的巨大的“时间舱”里，写给5000年后的一封短只占据了一个小小的角落。
其余的大部分空间里，装着不同的布料、金属、种子和日常生活用品，包括电话、电动剃须刀、丘比特娃娃，甚至还有一包万宝路香烟。
这是美国西屋电气公司为了迎接第二年将举行的纽约世博会所准备的特殊礼物。
为了配合当届世博会“未来世界”的主题，他们决定在世博会场馆地下，埋入一个装有当代文明记录的容器，并在地面的石碑上注明：直到5000年后才能打开。
制作这个容器的过程中，西屋电气的主席安德鲁·罗伯森曾鼓励那些负责装配的工人：“5000年后，当它再次醒来时，里面的内容会成为我们给遥远后代的最好的礼物。
” 这个穿越时空的礼物，有着铬铜合金制成的外壳，看起来就像一个两米长的巨大的子弹。
它里面所装载的，除了那些让当时人们自豪的科学发明和日常用品，还包括一段纪录片、存有超过1000万字文档的微缩胶片，以及三位“对时代做出巨大贡献”的人给后代的留言，其中就包括爱因斯坦。
不过，相比于为科技高速发展而自豪的普通人，这位“划时代的物理学家”所表达的内容，沉重得有些不大协调。
他在信中写道： “我们的时代充满了创造性的发明，这也大大方便了我们的生活。
我们使用电能把人类从繁重的体力劳动中解放出来。
我们能横渡大洋，我们学会了飞行，甚至通过电波，我们能轻松地把消息传送到世界的每一个角落。
“但是，商品的生产和分配却完全是无组织的，人们不得不为自己的生计焦虑地奔忙。
而生活在不同国家的人们，总是过一段时间就要互相杀戮。
这让每个想到将来的人，都会充满忧虑和恐惧。
“这是因为，与那些真正为社会做出贡献的人相比，普通大众的智力水平和道德品格都要低得多。
“我相信我们的后人，应当会怀着一种理所当然的优越感，来阅读上面这几行文字吧。
” 当时，许多科学发现被应用于军事，转化为更加先进的武器，推动着人们相互的杀戮与争夺。
这也是为什么爱因斯坦会这样表达自己对“普通大众智力水平和道德品格”的不满。
在他看来，当时的社会科技迅猛发展，而人文环境则每况愈下。
科学家们所写的“经”，被这些普通人“念歪”了。
此后，科技与人文的矛盾一直没有停息。
就在写下这段话的第二年，爱因斯坦又签署了另一封信件，建议时任美国总统的富兰克林·抢在德国纳粹之前研制出原子弹。
几年后，就是这样两颗凝聚着最新科技的原子弹，在日本的广岛和长崎夺走了几十万平民的生命。
而那个“时间舱”，则一直静静地躺在纽约法拉盛草原-可罗娜公园(Flushing Meadows Corona Park)里。
1965年，为了迎接在纽约举行的又一次世博会，一个新的“时间舱”，被埋在了相邻的地方。
在这个被命名为“时间舱II”的容器里，装入了近20年的新鲜玩意儿，包括信用卡、避孕药、塑料心脏瓣膜，还有一张披头士唱片。
不过却再没有科学家们写给后代的留言。
现在，在这座纽约第二大的公园里，人们在宽阔的草地上打球、烧烤、散步，只有一个一人多高的石碑提醒人们，距离地面15米的花岗岩洞穴里，埋藏着人们送往5000年后的礼物。
曾有媒体评论说，注意到“时间舱”的人们，会沉浸于一种穿越时空的奇妙感觉。
但那些充满忧虑的信件，却很少有人仔细回想。
与72年前相比，如今的人们似乎很容易就能获得爱因斯坦所说的“优越感”。
但科学家们所忧虑的社会现实仍然没有变化。
人类的杀戮和争夺从未停止，对未来的恐慌也仍然在持续。
如今，埋下一个自己的“时间舱”，已经成为每个世博会主办城市的惯例。
在学家的眼中，“时间舱”是当代人承担起的“责任”。
70年前，亚特兰大奥格尔索普大学校长雅各布就曾评价说，记录着当代文明的“时间舱”，能够让后人还原我们的生活。
但它的影响显然远不止于此。
至少，这封爱因斯坦写给5000年后人们的信，已经被时间的信使带给了每一个人。
总有人在读到这些文字时，会停下来想一想科技与人文的关系，想一想人类社会所缺乏的那些东西。
只是大多数人都顾不上这些。
当人们的目光不断聚焦于科技、经济的高速发展时，人类关于文明的反思，也像“时间舱”里爱因斯坦的那封信一样，被遗忘在了一个小小的角落。
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