Astronomowie skierowali Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST) na obrzeża Drogi Mlecznej – region nazywany Ekstremalnie Zewnętrzną Galaktyką.
Zespół naukowców wykorzystał kamerę JWST NIRCam (Near-Infrared Camera) i MIRI (Mid-Infrared Instrument) do zobrazowania wybranych regionów w dwóch obłokach molekularnych, znanych jako Obłoki Digel 1 i 2. Dzięki wysokiemu poziomowi czułości i wysokiej rozdzielczości uzyskane dane pozwoliły na szczegółową analizę tych obszarów, gdzie znajdują się gromady gwiazd przechodzących procesy gwiazdotwórcze. Szczegóły tych danych obejmują składniki gromad, takie jak bardzo młode protogwiazdy (klasy 0), wypływy i strumienie oraz charakterystyczne struktury mgławicowe.
Obserwacje dokonane przez Mike’a Resselera z Laboratorium Napędu Odrzutowego NASA w Kalifornii umożliwiają naukowcom badanie formowania się gwiazd w zewnętrznej Drodze Mlecznej z taką samą szczegółowością, jak formowania się gwiazd w naszym własnym sąsiedztwie.
W przeszłości wiedzieliśmy o tych regionach gwiazdotwórczych, ale nie byliśmy w stanie zagłębić się w ich właściwości – powiedziała Natsuko Izumi z Uniwersytetu Gifu i Narodowego Obserwatorium Astronomicznego Japonii, główna autorka badania. Dane uzyskane przez JWST opierają się na tym, co stopniowo gromadziliśmy przez lata podczas wcześniejszych obserwacji za pomocą różnych teleskopów i obserwatoriów. Dzięki JWST możemy uzyskać imponujące obrazy tych chmur. W przypadku Obłoku Digel 2 nie spodziewałam się zobaczyć tak aktywnej formacji gwiazd i spektakularnych strumieni.
Gwiazdy w procesie tworzenia
Chociaż Obłoki Digel znajdują się w obrębie naszej Galaktyki, są stosunkowo ubogie w pierwiastki cięższe niż wodór i hel. Taki skład czyni je podobnymi do galaktyk karłowatych i naszej Drogi Mlecznej w jej wczesnej historii. Dlatego też zespół skorzystał z okazji i wykorzystał JWST do uchwycenia aktywności występującej w czterech gromadach młodych gwiazd w Obłokach Digel 1 i 2: 1A, 1B, 2N i 2S.
W przypadku Obłoku 2S instrument uchwycił główną gromadę zawierającą młode, nowopowstałe gwiazdy. Ten gęsty obszar jest dość aktywny, ponieważ kilka gwiazd emituje rozległe strumienie materii wzdłuż swych biegunów. Naukowcy podejrzewali, że w obłoku może znajdować się protogromada; możliwości obrazowania JWST po raz pierwszy potwierdziły tę hipotezę.
Wiemy z badań innych pobliskich regionów gwiazdotwórczych, że gdy gwiazdy powstają, we wczesnej fazie życia zaczynają emitować strumienie materii na biegunach – powiedział Ressler, drugi autor badania i główny badacz programu obserwacyjnego. To, co było dla mnie fascynujące i zdumiewające w danych z JWST, to fakt, że istnieje wiele strumieni wystrzeliwujących w różnych kierunkach z tej gromady gwiazd. To trochę jak petarda, która strzela raz w jedną, raz w drugą stronę.
Saga o gwiazdach
Zdjęcia wykonane przez JWST przedstawiają powierzchnię Ekstremalnie Zewnętrznej Galaktyki oraz Obłoków Digel, i stanowią jedynie punkt wyjścia dla zespołu. Zamierzają oni ponownie odwiedzić ten obszar Drogi Mlecznej, aby wyjaśnić wiele zagadek, w tym względną obfitość gwiazd o różnych masach w gromadzie gwiazd w Ekstremalnie Zewnętrznej Galaktyce. Pomiar ten może pomóc astronomom zrozumieć, w jaki sposób określone środowisko może wpływać na różne typy gwiazd podczas ich formowania się.
Jestem zainteresowana dalszym badaniem procesu formowania się gwiazd w tych regionach. Łącząc dane z różnych obserwatoriów i teleskopów, możemy zbadać każdy etap procesu ewolucji – powiedziała Izumi. Planujemy również zbadać dyski okołogwiazdowe w Ekstremalnie Zewnętrznej Galaktyce. Wciąż nie wiemy, dlaczego ich czas życia jest krótszy niż w regionach gwiazdotwórczych znacznie bliżej nas. Chciałabym także zrozumieć kinematykę strumieni, które wykryliśmy w Obłoku 2S.
Chociaż historia powstania gwiazd jest złożona, a niektóre jej rozdziały wciąż owiane są tajemnicą, JWST zbiera wskazówki i pomaga astronomom rozwikłać tę tajemnicę.
Odkrycia zostały opublikowane w czasopiśmie „The Astronomical Journal”.
Opracowanie: Agnieszka Nowak
Więcej informacji:
- NASA’s Webb Peers into the Extreme Outer Galaxy
- Overview Results of JWST Observations of Star-forming Clusters in the Extreme Outer Galaxy
Źródło: NASA
Na ilustracji: Obraz uzyskane przez JWST pokazuje gęste morze galaktyk tła i czerwone mgławicowe struktury w tym regionie. Na tym obrazie kolory przypisano różnym filtrom z MIRI i NIRCam na JWST: czerwony (F1280W, F770W, F444W), zielony (F356W, F200W) i niebieski (F150W; F115W). Źródło: NASA, ESA, CSA, STScI, M. Ressler (JPL)
