Międzynarodowy zespół astronomów wykorzystał Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST) do wykrycia pierwszej bogatej populacji kandydatów na brązowe karły poza Drogą Mleczną w gromadzie gwiazd NGC 602.
W pobliżu obrzeży Małego Obłoku Magellana (SMC), galaktyki satelitarnej oddalonej od Ziemi o około 200 tysięcy lat świetlnych, znajduje się młoda gromada gwiazd NGC 602. Lokalne środowisko tej gromady jest bliskim odpowiednikiem tego, co istniało we wczesnym Wszechświecie – z bardzo niską zawartością pierwiastków cięższych od wodoru i helu. Istnienie ciemnych obłoków gęstego pyłu i fakt, że gromada jest bogata w zjonizowany gaz, sugerują nadal zachodzące tam procesy formowania się gwiazd. Wraz z powiązanym obszarem HII N90, który zawiera obłoki zjonizowanego wodoru atomowego, gromada ta zapewnia cenną okazję do zbadania scenariuszy powstawania gwiazd w warunkach radykalnie odmiennych od tych w sąsiedztwie Słońca.
Międzynarodowy zespół astronomów, w którego skład wchodzą Peter Zeidler, Elena Sabbi, Elena Manjavacas i Antonella Nota, wykorzystał JWST do obserwacji NGC 602 i wykrył kandydatów na pierwsze młode brązowe karły poza Drogą Mleczną.
Tylko dzięki niesamowitej czułości i rozdzielczości przestrzennej w odpowiednim zakresie długości fal możliwe jest wykrycie tych obiektów z tak dużej odległości — powiedział główny autor Peter Zeidler z AURA/STScI dla Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA). Nigdy wcześniej nie było to wykonalne – i pozostanie niemożliwe z Ziemi w dającej się przewidzieć przyszłości.
Brązowe karły to masywniejsi kuzyni gazowych planet olbrzymów (zwykle o masie od około 13 do 75 mas Jowisza, a czasami mniejszej). Podróżują swobodnie, co oznacza, że nie są związane grawitacyjnie z gwiazdą (jak egzoplanety). Jednak niektóre z nich mają cechy wspólne z egzoplanetami, takie jak skład atmosfery i układy burzowe.
Do tej pory znaliśmy około 3000 brązowych karłów, ale wszystkie one poruszają się w naszej galaktyce – dodała członkini zespołu Elena Manjavacas z AURA/STScI.
Odkrycie to podkreśla znaczenie zarówno Hubble'a, jak i JWST w badaniach nad młodymi gromadami gwiazd — wyjaśniła członkini zespołu Antonella Nota, dyrektor wykonawcza Międzynarodowego Instytutu Nauk Kosmicznych w Szwajcarii. Hubble pokazał, że NGC 602 kryje bardzo młode gwiazdy o małej masie, ale tylko dzięki JWST możemy w końcu zobaczyć skalę i znaczenie formowania się mas subgwiazdowych w tej gromadzie. Hubble i JWST to niesamowicie potężny duet teleskopów!
Nasze wyniki bardzo dobrze pasują do teorii, że rozkład masy ciał poniżej granicy spalania wodoru jest po prostu kontynuacją rozkładu gwiazd – wskazał Zeidler. Wydaje się, że powstają w ten sam sposób – po prostu nie gromadzą wystarczającej masy, aby stać się w pełni rozwiniętą gwiazdą.
Dane zespołu zawierają nowy obraz NGC 602 z kamery bliskiej podczerwieni (NIRCam) zainstalowanej na JWST, który uwydatnia gwiazdy gromady, młode obiekty gwiezdne i otaczające pasma gazu i pyłu, a także sam gaz i pył. Zdjęcie pokazuje też znaczne zanieczyszczenie przez galaktyki tła i inne gwiazdy w SMC. Obserwacje te zostały wykonane w kwietniu 2023 roku.
Badając młode, ubogie w metale brązowe karły, niedawno odkryte w NGC 602, jesteśmy coraz bliżej odkrycia tajemnic dotyczących tego, w jaki sposób gwiazdy i planety powstawały w trudnych warunkach wczesnego Wszechświata – dodała członkini zespołu Elena Sabbi z NSF NOIRLab, Uniwersytetu Arizony i STScI.
To pierwsze obiekty subgwiazdowe poza Drogą Mleczną – dodała Manjavacas. Musimy być gotowi na nowe, przełomowe odkrycia!
Obserwacje wykonano w ramach programu JWST GO #2662 (PI: P. Zeidler). Wyniki zostały opublikowane w czasopiśmie „The Astrophysical Journal”.
Więcej:
- Widok Hubble'a i Webba na NGC 602
- Zbliżenie na NGC 602
- Webb finds candidates for first young brown dwarfs outside the Milky Way
- Brązowe karły (odc. 135) w Astronarium
Opracowanie: Magda Maszewska
Żródło: ESA/Webb
Na zdjęciu: NGC 602. Źródło: ESA/Webb, NASA & CSA, P. Zeidler, E. Sabbi, A. Nota, M. Zamani (ESA/Webb)
