Przejdź do treści

Teleskop Webba zbada młode gwiazdy w żłobkach gwiazdowych

NGC 346

Olśniewający blask młodych gwiazd dominuje na fotografiach wielkiego gwiazdowego żłobka NGC 346, położonego w sąsiadującej z nami galaktyce karłowatej - Małym Obłoku Magellana. Są piękne, ale naukowcy interesują się tym obiektem z całkiem innego powodu.

Przełomowy Teleskop Jamesa Webba ma umożliwić astrofizykom przeprowadzenie bezprecedensowej i szczegółowej analizy tych obszarów formowania się gwiazd, w których znajduje się niewiele pierwiastków cięższych niż wodór i hel. W bardzo wczesnym Wszechświecie to tylko te pierwiastki były surowcem do tworzenia się gwiazd. Powstały one jeszcze w Wielkim Wybuchu. Dopiero kolejne generacje gwiazd wytworzyły cięższe pierwiastki - na drodze syntezy jądrowej zachodzącej w ich gorących centrach, a także w wybuchach supernowych. Pierwiastki te (w tym węgiel, azot i tlen) są od tej pory nieprzerwanie przetwarzane przez kolejne generacje gwiazd i planet - a w przypadku Ziemi również przez wszystkie formy życia.

W NGC 346 znajduje się duża ilość młodych, masywnych gwiazd. Te olbrzymy sieją spustoszenie w swoim otoczeniu, emitując silne promieniowanie ultrafioletowe i potężne wiatry gwiazdowe (wydobywające się z nich strumienie naładowanych cząstek). Energia ta może niszczyć formujące się obszary gwiazdotwórcze oraz zakłócać procesy zachodzące w pyłowych dyskach otaczających te gwiazdy, w których mogą tworzyć się planety.

Mały Obłok Magellana jest przy tym swoistym lokalnym laboratorium astrofizycznym, w którym możemy obecnie badać procesy podobne do tych, które w przeszłości zachodziły w tak zwanej szczytowej epoce gwiazdotwórczej. Podobne do nich wczesne galaktyki także bowiem zawierały wiele masywnych gwiazd i jednocześnie były ubogie w ciężkie pierwiastki. Naukowcy próbują zrozumieć, w jaki sposób w galaktykach bez ciężkich pierwiastków mogły (i mogą) powstawać gwiazdy. Jak ich powstawanie różni się od narodzin nowych gwiazd w Drodze Mlecznej, która zawiera pierwiastki ciężkie w sporych ilościach?

Droga Mleczna ma ich w sobie około 25% więcej niż Mały Obłok Magellana, a do dziś przeprowadzono liczne badania nad formowaniem się w niej gwiazd. Ale gwiazdy Mlecznej Drogi są dość blisko nas, podczas gdy gwiazdy w Obłoku Magellana są na tyle odległe, że niełatwo jest szczegółowo zbadać wszystkie z nich. Czy w szczególności wszystkie te gwiazdy ewoluują w podobny sposób?

W zrozumieniu tego ma nam pomóc właśnie Teleskop Webba. Będzie on kontynuował wcześniejsze badania wykonane z udziałem takich instrumentów jak Kosmiczne Obserwatorium Herschela i Teleskop Spitzera. Obserwacje ze Spitzera i Herschela już przedtem dały nam spis wielu masywnych gwiazd tworzących się w NGC 346 - o masach nie mniej niż ośmiokrotnie większych od masy Słońca. Jednak obserwujące w bliskiej i średniej podczerwieni instrumenty Teleskopu Webba będą miały znacznie większą czułość - na tyle dobrą. by wychwycić także i nieco mniejsze gwiazdy. Astronomowie uzyskają więc niebawem wgląd w pełen rozkład mas gwiazd w NGC 346. Spis ten może ujawnić nawet 10 000 młodych, pokrytych pyłem, raczkujących wciąż gwiazd, z których wiele liczy sobie mniej niż milion lat. Zapewne wiele z tych gwiazd ma własne dyski protoplanetarne, w których mogą tworzyć się planety. Dzięki obserwacjom w podczerwieni naukowcy będą też w stanie określić, czy dyski te są podobne do tych, jakie widzimy w naszym lokalnym otoczeniu - takich, w jakich na pewno tworzą się układy planetarne.

Ważna jest tu również rola kosmicznego pyłu. Pył pomaga osłaniać gęste i zimne obłoki, w których powstają gwiazdy, przed palącym promieniowaniem i wiatrami gwiazdowymi. Być może dzięki temu nie wszystkie obłoki gwiazdotwórcze ulegają z czasem rozerwaniu. Pył zapewnia więc optymalne warunki dla typowych żłobków gwiazdowych. Spektrografy Teleskopu Webba będą badać najgęstsze, najbardziej zapylone obszary gwiazdotwórcze, w tym ewolucję znajdujących się w nich dysków pyłowych. Naukowcy liczą na znalezienie związków pomiędzy formowaniem gwiazd i ich otoczeniem.

Mały Obłok Magellana

Mały Obłok Magellana. Źródło: APOD/Stéphane Guisard

Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba ma być najbardziej czułym orbitalnym obserwatorium kosmicznym, które zostanie wyniesione na orbitę już około roku 2021. Spodziewamy się, że rozwiąże on liczne zagadki związane z Układem Słonecznym, ale też wejrzy w odległe światy krążące wokół innych gwiazd i zbada dalsze obszary Kosmosu. "Webb" to globalny projekt prowadzony przez NASA wraz z partnerami - Europejską Agencją Kosmiczną ESA i Kanadyjską Agencją Kosmiczną.


Czytaj więcej:


Źródło: NASA


Ma zdjęciu: Niemowlęce gwiazdy w obłoku z gazu i pyłu w żłobku gwiazdowym NGC 346. Zdjęcie wykonano z pomocą Teleskopu Hubble'a. Obserwujący w podczerwieni Teleskop Jamesa Webba ma szansę odkryć kolejne tysiące takich gwiazd.
Źródło: NASA, ESA, and A. Nota (STScI/ESA)