Webb rejestruje wypływ z młodej gwiazdy HH 211

Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba rejestruje naddźwiękowy wypływ z młodej gwiazdy HH 211. Obrazowanie w podczerwieni pozwala na badanie nowo narodzonych gwiazd i ich wypływów.

Obiekty Herbiga-Haro (HH) to jasne obszary otaczające nowo narodzone gwiazdy. Powstają one, gdy wiatry gwiazdowe wypływające z nowo powstałych gwiazd tworzą fale uderzeniowe, które zderzają się z pobliskim gazem i pyłem z dużą prędkością. Obraz HH 211 z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba ujawnia wypływ z protogwiazdy klasy 0, czyli niemowlęcego odpowiednika naszego Słońca z czasów, gdy miało ono kilkadziesiąt tysięcy lat i masę zaledwie 8% masy dzisiejszego Słońca. Ostatecznie protogwiazda ta wyrośnie na gwiazdę podobną do Słońca.

Obrazowanie w podczerwieni jest niezwykle skuteczne w badaniu nowo narodzonych gwiazd i ich wypływów, ponieważ takie gwiazdy są niezmiennie osadzone w gazie złożonym z obłoku molekularnego, w którym się uformowały. Emisja w podczerwieni z wypływów takiej gwiazdy przenika przez przesłaniający gaz i pył, co czyni obiekt Herbiga-Haro, taki jak HH 211, idealnym do obserwacji za pomocą czułych instrumentów podczerwonych Teleskopu Webba. Cząsteczki wzbudzane przez panujące w nim turbulentne warunki, w tym wodór molekularny, tlenek węgla i tlenek krzemu, emitują światło podczerwone, które Webb może zebrać, aby odtworzyć strukturę wypływów.

Otrzymany obraz ukazuje serię szoków, które poruszają się w kierunku południowo-wschodnim (lewy dolny) i północno-zachodnim (prawy górny). Dodatkowo widać tu wąski strumień dwubiegunowy, który jest odpowiedzialny za te szoki. Co ważne, Webb przedstawił ten obraz z niezwykłą szczegółowością, o rozdzielczości przestrzennej około 5 do 10 razy większej niż jakiekolwiek wcześniejsze zdjęcia HH 211. Można zauważyć, że wewnętrzny strumień wykazuje symetrię lustrzaną po obu stronach centralnej protogwiazdy. To zgodne z wcześniejszymi obserwacjami w mniejszej skali i sugeruje, że protogwiazda może być w rzeczywistości nierozdzieloną gwiazdą podwójną.

Wcześniejsze obserwacje HH 211 prowadzone za pomocą naziemnych teleskopów ujawniły ogromne szoki materii oddalające się od nas (północny zachód) i poruszające się w naszym kierunku (południowy wschód) oraz struktury przypominające wnęki wyrzeźbione odpowiednio w wodorze i tlenku węgla w szoku, a także zawiły i poruszający się dwubiegunowo strumień tlenku krzemu. Naukowcy wykorzystali nowe obserwacje Webba do ustalenia, że wypływ z obiektu jest stosunkowo powolny w porównaniu z bardziej rozwiniętymi protogwiazdami o podobnych typach wypływów.

Zespół przeprowadził pomiar prędkości najbardziej wewnętrznych struktur wypływu z HH 211 i ustalił, że wynoszą one około 80-100 km/s. Jednak różnica prędkości między tymi sekcjami wypływu a materią, z którą się one zderzają – czyli falą uderzeniową – jest znacznie mniejsza. Z tego powodu naukowcy doszli do wniosku, że wypływ z młodszych gwiazd, takich jak ta w centrum HH 211, składa się głównie z cząsteczek. Wynika to z faktu, że stosunkowo niskie prędkości fali uderzeniowej nie są wystarczająco silne, aby rozbić te cząsteczki na prostsze atomy i jony.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Więcej informacji:

• NASA’s Webb Snaps Supersonic Outflow of Young Star

Źródło: NASA

Na ilustracji: Obraz przedstawia serię wstrząsów łukowych w kierunku południowo-wschodnim (lewy dolny) i północno-zachodnim (prawy górny), a także wąski dwubiegunowy strumień, który je napędza, w niespotykanych dotąd szczegółach. Źródło: ESA/Webb, NASA, CSA, Tom Ray (Dublin)