Najnowsze zdjęcie z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba pokazuje część gęstego centrum naszej galaktyki z niespotykaną dotąd szczegółowością, w tym nigdy wcześniej niewidziane cechy, które astronomowie muszą jeszcze wyjaśnić. Obszar gwiazdotwórczy, nazwany Sagittarius C (Sgr C), znajduje się około 300 lat świetlnych od supermasywnej czarnej dziury w centrum Drogi Mlecznej, Sagittarius A*.
„Nigdy nie było żadnych danych w tym obszarze w podczerwieni o takiej rozdzielczości i czułości, jaką uzyskujemy dzięki Webbowi, więc po raz pierwszy widzimy tu wiele obiektów” – powiedział główny badacz zespołu obserwacyjnego Samuel Crowe, student studiów licencjackich na Uniwersytecie Uniwersytet Wirginii w Charlottesville. „Webb odkrywa niesamowitą ilość szczegółów, co pozwala nam badać powstawanie gwiazd w tego rodzaju środowiskach w sposób, który wcześniej nie był możliwy”.
„Centrum galaktyki to najbardziej ekstremalne środowisko w naszej galaktyce Drogi Mlecznej, gdzie obecne teorie powstawania gwiazd można poddać najbardziej rygorystycznemu testowi” – dodał profesor Jonathan Tan, jeden z doradców Crowe’a na Uniwersytecie Wirginii.
Protogwiazdy
Pośród szacowanej liczby 500 000 gwiazd na zdjęciu znajduje się gromada protogwiazd – gwiazd, które wciąż tworzą się i zyskują masę – wytwarzając wypływy, które świecą niczym ognisko pośród ciemnego obłoku w podczerwieni. W sercu tej młodej gromady znajduje się znana wcześniej, masywna protogwiazda o masie ponad 30 razy większej niż nasze Słońce. Obłok, z którego wyłaniają się protogwiazdy, jest tak gęsty, że światło gwiazd znajdujących się za nim nie może dotrzeć do Webba, przez co wydaje się mniej zatłoczony, podczas gdy w rzeczywistości jest to jeden z najgęściej upakowanych obszarów zdjęcia. Na zdjęciu widoczne są mniejsze obłoki ciemne w podczerwieni, wyglądające jak dziury w polu gwiazdowym. To tam tworzą się przyszłe gwiazdy.
Instrument Webba NIRCam (kamera bliskiej podczerwieni) również uchwycił emisję na dużą skalę ze zjonizowanego wodoru otaczającego dolną stronę ciemnego obłoku, pokazanego na zdjęciu w kolorze cyjanu. Zazwyczaj, jak mówi Crowe, jest to wynik energetycznych fotonów emitowanych przez młode masywne gwiazdy, ale rozległy obszar obszaru pokazany przez Webba jest czymś zaskakującym i wymaga dalszych badań. Inną cechą regionu, którą Crowe planuje dokładniej zbadać, są struktury przypominające igły w zjonizowanym wodorze, które wydają się być zorientowane chaotycznie w wielu kierunkach.
„Centrum Galaktyki to zatłoczone i burzliwe miejsce. Znajdują się tam turbulentne, namagnesowane chmury gazu, z których powstają gwiazdy, które następnie oddziałują na otaczający gaz za pomocą wypływających wiatrów, dżetów i promieniowania” – powiedział Rubén Fedriani, współautor badania projekt w Instituto Astrofísica de Andalucía w Hiszpanii. „Webb dostarczył nam mnóstwo danych na temat tego ekstremalnego środowiska i dopiero zaczynamy się w nie zagłębiać”.
Około 25 000 lat świetlnych od Ziemi centrum Galaktyki znajduje się wystarczająco blisko, aby móc badać pojedyncze gwiazdy za pomocą teleskopu Webba, co pozwala astronomom zebrać bezprecedensowe informacje o tym, jak powstają gwiazdy i jak ten proces może zależeć od środowiska kosmicznego, szczególnie w porównaniu z innymi regionami galaktyki. Na przykład, czy masywniejsze gwiazdy powstają w centrum Drogi Mlecznej, w przeciwieństwie do krawędzi jej ramion spiralnych?
„Obraz wykonany przez Webba jest oszałamiający, a wnioski, jakie dzięki niemu uzyskamy, są jeszcze lepsze” – powiedział Crowe. „Masywne gwiazdy to fabryki produkujące ciężkie pierwiastki w swoich jądrach jądrowych, więc lepsze ich zrozumienie przypomina poznanie historii powstania dużej części Wszechświata”.