Astronom z Rice University, Megan Reiter, wraz ze współpracownikami „głęboko zanurkował” w jedno z pierwszych zdjęć wykonanych przez Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba i zostali nagrodzeni odkryciem charakterystycznych znaków pochodzących od dwóch tuzinów wcześniej niewidocznych młodych gwiazd znajdujących się około 7500 lat świetlnych od Ziemi.
Badania opublikowane w grudniowym wydaniu Monthly Notices of the Royal Astronomical Society dają wgląd w to, co astronomowie znajdą dzięki kamerze Webba pracującej w bliskiej podczerwieni. Instrument został zaprojektowany do zaglądania przez obłoki pyłu międzygwiezdnego, które wcześniej blokowały astronomom widok gwiezdnych żłobków, zwłaszcza tych, które wytwarzają gwiazdy podobne do ziemskiego słońca.
Reiter, adiunkt fizyki i astronomii oraz współautorzy z California Institute of Technology, University of Arizona, Queen Mary University w Londynie i Royal Observatory w Wielkiej Brytanii w Edynburgu w Szkocji, przeanalizowali część pierwszych zdjęć wykonanych przez Webba. Kosmiczne Klify, region formowania się gwiazd w gromadzie gwiazd znanej jako NGC 3324.
„To, co daje nam Webb, to migawka w czasie, aby zobaczyć, jak bardzo zachodzi formowanie się gwiazd w tym, co może być bardziej typowym zakątkiem Wszechświata, którego wcześniej nie byliśmy w stanie zobaczyć” – powiedział Reiter, który kierował badaniami .
Znajdująca się w południowym gwiazdozbiorze Kila NGC 3324 zawiera kilka dobrze znanych obszarów formowania się gwiazd, które astronomowie badali od dziesięcioleci. Wiele szczegółów z tego regionu zostało przesłoniętych przez pył na zdjęciach z Teleskopu Kosmicznego Hubble’a i innych obserwatoriów. Kamera na podczerwień Webba została zbudowana, aby widzieć przez pył w takich regionach i wykrywać strumienie gazu i pyłu wyrzucane z biegunów bardzo młodych gwiazd.
Reiter i współpracownicy skupili swoją uwagę na części NGC 3324, gdzie wcześniej znaleziono tylko kilka młodych gwiazd. Analizując określoną długość fali w podczerwieni, 4,7 mikrona, odkryli dwa tuziny nieznanych wcześniej wypływów wodoru cząsteczkowego z młodych gwiazd. Wypływy są różnej wielkości, ale wydaje się, że wiele z nich pochodzi z protogwiazd, które ostatecznie staną się gwiazdami o małej masie, takimi jak ziemskie słońce.
„Odkrycia mówią zarówno o tym, jak dobry jest teleskop, jak i o tym, jak wiele dzieje się nawet w cichych zakątkach wszechświata” – powiedział Reiter.
W ciągu pierwszych 10 000 lat nowonarodzone gwiazdy gromadzą materię z otaczającego je gazu i pyłu. Większość młodych gwiazd wyrzuca część tej materii z powrotem w przestrzeń kosmiczną za pomocą dżetów, które wypływają w przeciwnych kierunkach z ich biegunów. Pył i gaz gromadzą się przed dżetami, które oczyszczają ścieżki przez obłoki mgławicowe jak pługi śnieżne. Jeden z istotnych składników młodych gwiazd, wodór cząsteczkowy, zostaje porwany przez te dżety i jest widoczny na obrazach w podczerwieni Webba.
„Takie dżety są drogowskazami dla najbardziej ekscytującej części procesu formowania się gwiazd” – powiedział współautor badań, Nathan Smith z University of Arizona. „Widzimy je tylko przez krótki okres czasu, kiedy protogwiazda aktywnie się akreuje”.
Okres akrecji wczesnej formacji gwiazd był szczególnie trudny do zbadania przez astronomów, ponieważ jest ulotny – zwykle zaledwie kilka tysięcy lat w najwcześniejszej części wielomilionowego dzieciństwa gwiazdy.
Współautor badania, Jon Morse z California Institute of Technology, powiedział, że odrzutowce takie jak te odkryte w badaniu „są widoczne tylko wtedy, gdy rozpoczynasz głębokie nurkowanie – analizując dane z każdego z różnych filtrów i analizując każdy obszar z osobna.
„To jak znalezienie zakopanego skarbu” – powiedział Morse.
Reiter powiedział, że rozmiar teleskopu Webba również odegrał rolę w odkryciu.
„To po prostu ogromne lekkie wiadro” — powiedział Reiter. „Pozwala nam to zobaczyć mniejsze obiekty, które moglibyśmy przeoczyć przy użyciu mniejszego teleskopu. A także zapewnia nam naprawdę dobrą rozdzielczość kątową. Otrzymujemy więc poziom ostrości, który pozwala nam zobaczyć stosunkowo małe obiekty, nawet w odległych regionach”.
Program Webba Space Telescope jest prowadzony przez NASA we współpracy z Europejską Agencją Kosmiczną (ESA) i Kanadyjską Agencją Kosmiczną (CSA). Operacje naukowe i misyjne teleskopu są prowadzone przez Space Telescope Science Institute (STScI) w Baltimore.
Badania były wspierane przez NASA (NAS 5-0312, NAS 5-26555), STScI oraz Dorothy Hodgkin Fellowship z brytyjskiego Royal Society.
Źródło historii:
Materiały dostarczone przez Uniwersytet Ryżowy. Oryginał napisany przez Jade Boyd. Uwaga: treść może być edytowana pod kątem stylu i długości.