Przejdź do treści

Teleskop Webba zbada raczkujące gwiazdy w żłobkach gwiazdowych

img

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

Uważa się, że Teleskop Jamesa Webba umożliwi astrofizykom przeprowadzenie szczegółowej analizy obszaru gwiazdotwórczego, w którym występują niedobory pierwiastków cięższych niż wodór i hel. W bardzo wczesnym Wszechświecie to one właśnie stanowiły surowiec do tworzenia się gwiazd. Pierwiatki te powstały 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 takie jak węgiel, azot i tlen są od tej pory nieprzerwanie przetwarzane przez kolejne generacje gwiazd i planety - a w przypadku Ziemi również wszystkie formy życia.

W NGC 346 znajduje się duża ilość młodych, masywnych gwiazd. Te gwiezdne 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 tam, nowe obszary gwiazdotwórcze i zakłócać procesy zachodzące w pyłowych dyskach otaczających gwiazdy - także te prowadzące do powstawania planet.

Mały Obłok Magellana jest przy tym swoistym, lokalnym laboratorium astrofizycznym, w którym możemy badać procesy zachodzące w szczytowej epoce gwiazdotwórczej, ponieważ właśnie tego typu wczesne galaktyki zawierały wiele masywnych gwiazd i jednocześnie były ubogie w ciężkie pierwiastki. Naukowcy próbują znaleźć odpowiedź na pytanie o to, w jaki sposób w galaktykach bez ciężkich pierwiastków powstają gwiazdy. Jak ich tworzenie się różni się od powstawania gwiazd w Drodze Mlecznej, która zawiera te pierwiastki w znacznej ilości? Nasza Galaktyka zawiera ich około 25% więcej niż Mały Obłok Magellana. Przeprowadzono liczne badania nad formowaniem się w niej gwiazd. Ale gwiazdy Mlecznej Drogi są w pobliżu, podczas gdy gwiazdy w Obłoku Magellana są na tyle od nas odległe, że niełatwo jest szczegółowo je zbadać. Czy w szczególności wszystkie te gwiazdy ewoluują w podobny sposób?

W zrozumieniu tego ma nam pomóc właśnie Teleskop Webba. Będzie on kontynuwał wcześniejsze badania wykonane z udziałem takich instrumentów jak Kosmiczne Obserwatorium Herschela i Teleskop Spitzera NASA. Obserwacje ze Spitzera i Herschela dostarczyły nam już listę 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 mniejsze gwiazdy. Astronomowie uzyskają więc niebawem wgląd w pełen rozkład mas gwiazd w NGC 346. Obserwacje te mogą ujawnić nawet 10 000 młodych, pokrytych pyłem, raczkujących wciąż gwiazd, z których wiele liczy sobie mniej niż milion lat. Zapewne część z tych gwiazd ma dyski protoplanetarne, w których mogą tworzyć się planety. Dzięki obserwacjom w podczerwieni naukowcy będą w stanie określić, czy dyski te są podobne do dysków, jakie widzimy w naszym lokalnym otoczeniu - takich, w jakich na pewno powstają  układy planetarne.

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

Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba ma być najbadziej czułym orbitalnym obserwatorium kosmicznym, które zostanie wyniesione na orbitę już w roku 2021. Spodziewamy się, że rozwiąże on liczne zagadki związane z Układem Słonecznym, wejrzy w odległe światy krążące wokół innych gwiazd i zbada jeszcze 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


Na 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)