Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba wykonał pierwsze zdjęcia okolicy centrum Mgławicy Oriona (M42 / NGC 1976), pokazując rodzące się gwiazdy i włókna, którymi się „karmią”. Jest to coś przepięknie złożonego, a zarazem prostego – przestrzeń kosmiczna rozgrzewana przez światło gwiazd. Wyróżnia się tutaj gazowo-pyłowa struktura silnie oświetlona przez promieniowanie młodych gwiazd, czyli Poprzeczka Oriona (ang. Orion Bar).
Mimo że Mgławica Oriona znajduje się w odległości około 1350 l.św., to jest widoczna gołym okiem jako mgiełka będąca częścią „miecza Oriona” zwisającego z Pasa Oriona. Jest to obiekt, którym interesuje się zarówno wielu miłośników astronomii i astrofotografii jak i profesjonalni astronomowie, fotografując za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble'a czy Kosmicznego Teleskopu Spitzera. Jednak to kamera NIRCam na pokładzie Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba dostarczyła aktualnie najbardziej wyraźny i o dużej gradacji tonalnej widok formujących się gwiazd, które są zanurzone w obłokach pyłu.
Ten obraz składa się z serii zdjęć wykonanych w różnych filtrach za pomocą kamery NIRCam na pokładzie Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba, aby wyseparować długość fali promieniowania elektromagnetycznego, które odbija się od zjonizowanego gazu, węglowodorów, molekuł gazowych, pyłu i rozpraszanego światła gwiazd.
Mniej więcej wzdłuż przekątnej zdjęcia widać krawędź, składającą się z gęstego gazu i pyłu zwaną Poprzeczka Oriona (ang. Orion Bar – nie mylić z asteryzmem zwanym Pas Oriona/Orion’s Belt), która jest rozświetlana przez młode i gorące gwiazdy masywne z pobliskiej Gromady Trapez znajdującej się tuż za górnym prawym narożnikiem zdjęcia.
Astronomowie nazywają takie miejsca w Kosmosie obszarami foto-dysocjacyjnymi PDR, gdzie PDR jest skrótem oznaczającym Photo-Dissociation Region. Te obszary są niszczone przez silne przez promieniowanie ultrafioletowe młodych gwiazd masywnych, czyli po prostu przez rozgrzewanie światłem gwiazd. Obszary PDR są szczególnie interesujące, ponieważ są najlepszym miejscem do znalezienia wskazówek na temat przebiegu procesu powstawania gwiazd i planet.
Na zdjęciu wykonanym przez Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba wskazano cztery niezwykłe widoki:
- panel góra-prawo → młoda gwiazda HST-10 nadal akreuje materię z dysku pyłowo-gazowego (tutaj mogą powstawać planety), silne promieniowanie gwiazd z pobliskiej Gromady Trapez powoduje parowanie kokonu i dysku otaczającego tą gwiazdę, dla porównania zaznaczono tutaj orbitę Neptuna;
- panel dół-prawo → wijące się włókna oświetlonej materii składającej się głównie z molekuł węglowodorowych i cząsteczkowego wodoru;
- panel w centrum → wielokrotny układ gwiazdowy θ2Orionis A (obiekt możliwy do zaobserwowania gołym okiem) oświetla obłoki pyłu znajdujące się w tle;
- panel na lewo od centrum → młoda gwiazda nadal jest zanurzona wewnątrz globuli, w której powstaje (gdy gęsty obłok gazowo-pyłowy staje się niestabilny grawitacyjnie, to zaczyna zapadać się, tworząc zarodek gwiazdy, który stopniowo powiększa się aż włączają się reakcje syntezy termojądrowej w jej jądrze i gwiazda zaczyna świecić).
Zdjęcie okolicy centrum Mgławicy Oriona wykonane przez Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba z zaznaczonym położeniem następujących, ciekawych obiektów:
- panel góra-prawo – młoda gwiazda HST-10 nadal akreująca materię z dysku pyłowo-gazowego;
- panel dół-prawo – wijące się włókna oświetlonej materii, składającej się głównie z molekuł węglowodorowych i cząsteczkowego wodoru;
- panel w centrum – młody wielokrotny układ gwiazdowy θ2Orionis A oświetla obłoki pyłu znajdujące się w tle;
- panel na lewo od centrum – młoda gwiazda nadal jest zanurzona wewnątrz globuli, w której powstaje.
Źródło: NASA / ESA / CSA; Data reduction and analysis: PDRs4All ERS Team; Graphical processing: S. Fuenmayor & O. Berné
Omawiane zdjęcia i dane są dostępne za darmo poprzez portal PDRs4ALL ERS: „PDR dla wszystkich” – tutaj ERS (Early Release Science) oznacza wczesne programy naukowe. W 2017 r. przyjęto 6 kategorii naukowych takich programów, na których astronomowie mają się uczyć w pełni wykorzystać możliwości Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba.
Kilka dni wcześniej ukazała się publikacja, w której można porównać fragment zdjęcia Poprzeczki Oriona w wersji uzyskanej przez Kosmiczny Teleskop Hubble’a i 10-m, hawajski teleskop Keck’a. Na poniższym zdjęciu uzyskanym przez Hubble’a (panel po lewej) zaznaczono schematycznie przekrój przez strukturę molekularną obszaru foto-dysocjacyjnego PDS. Natomiast na zdjęciu uzyskanym przez kamerę NIRC2 (teleskop Keck’a) widać dysk protoplanetarnym wokół młodej gwiazdy aktualnie „poddawany obróbce” (… niszczeniu) przez promieniowanie jonizujące pochodzące od zewnętrznych gwiazd. Astronomowie oznaczyli ten obiekt jako „proplyd” 203-506 (proplyd - skrót z j.ang. „ionized protoplanetary disk”/ polskim odpowiednikiem tego może być np. pro-pla-d ?). W Mgławicy Oriona jest znanych około 180 takich „pro-pla-dów”.
Obraz fragmentu Poprzeczki Oriona (ang. Orion Bar) w M42 w wersji uzyskanej przez Kosmiczny Teleskop Hubble’a (po lewej) i 10-m teleskop Keck’a (po prawej). Obraz w podczerwieni sfotografowany kamerą NIRC2 przy teleskopie Keck’a stanowi tylko fragment 40”x40” (żółty prostokąt) obrazu z HST i widać tutaj „proplyd” 203-506 (proplyd - skrót z j.ang. „ionized protoplanetary disk” – dysk protoplanetarny wokół młodej gwiazdy, który jest oświetlony przez jonizujące promieniowanie pochodzące od innych gwiazd). Źródło: HST→ NASA/STScI/Rice Univ./C.O’Dell et al.; Teleskop Keck’a → Habart et al./W. M. Keck Observatory
Jako bonus astronomowie z zespołu PDRs4All ERS opublikowali przepiękne zdjęcie północnego obszaru Mgławicy Oriona, na którym również widać fantastyczne włókna.
Obraz centralnej północnej części Mgławicy Oriona uzyskany za pomocą Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (instrument NIRCam). Czy tutaj widać żabę? Źródło: NASA / ESA / CSA / PDRs4All ERS Team; image processing: Olivier Berné
Dodatkowo poniżej zamieszczono porównanie zdjęć tego samego obszaru Poprzeczki Oriona, uzyskane przez Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba vs Kosmiczny Teleskop Hubble'a vs Kosmiczny Teleskop Spitzera.
Hubble vs Webb - porównanie zdjęć okolicy centrum Mgławicy Oriona. Zdjęcie z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a (po lewej) jest zdominowane przez promieniowanie pochodzące od gorącego, zjonizowanego gazu, rozświetlającego stronę Poprzeczki Oriona zwróconą ku Gromadzie Trapez, która znajduje się poza górnym-prawym narożnikiem obrazu. Zdjęcie z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (po prawej) uwydatnia chłodniejsze obłoki molekularne znajdujące się nieco dalej od Gromady Trapez. Źródło: zdjęcie z teleskopu Webba → NASA / ESA / CSA; data reduction and analysis: PDRs4All ERS Team; graphical processing: O. Berné; zdjęcie z teleskopu Hubble’a → NASA / STScI / Rice Univ. / C.O’Dell et al.
Porównanie zdjęć okolicy centrum Mgławicy Oriona wykonanych przez Kosmiczny Teleskop Spitzera (po lewej) i Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (po prawej) w podobnym zakresie widma. Tutaj uwydatnione są różnice w rozdzielczości kątowej i gradacji tonalnej obrazu. Źródło: zdjęcie z teleskopu Webba → NASA / ESA / CSA; data reduction and analysis: PDRs4All ERS Team; graphical processing: O. Berné; zdjęcie z teleskopu Spitzera → NASA / JPL-Caltech / T. Megeath (Univ. of Toledo, Ohio)
Więcej informacji:
- The inner Orion Nebula seen with JWST
- Webb telescope captures 'breathtaking' images of Orion Nebula
- Western researchers among first to capture James Webb Space Telescope images
Opracowanie: Ryszard Biernikowicz
Źródło: PDRs4All ERS
Na ilustracji: obraz centralnej części Mgławicy Oriona uzyskany w dniu 11 września 2022 r. za pomocą Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (instrument NIRCam). Na ten połączony obraz składają się zdjęcia w następujących filtrach (w nawiasach podano kolor mapowania filtra/ów): F140M i F210M (niebieski); F277W, F300M, F323N, F335M i F332W (zielony), F405N (pomarańczowy), F444W, F480M i F470N (czerwony). Źródło: NASA / ESA / CSA, Data reduction and analysis: PDRs4All ERS Team Graphical processing: S. Fuenmayor
