https://science.nasa.gov/missions/webb/nasas-webb-peers-into-the-extreme-outer-galaxy/
Wśród Droga Mlecznana obrzeżach to petardowy pokaz powstawania gwiazd.
Jak czynniki środowiskowe wpływają na proces powstawania gwiazd?
Aby pomóc odpowiedzieć na to pytanie, NASA’S Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba zbadał obrzeża naszej galaktyki Drogi Mlecznej. Możliwości obrazowania w bliskiej i średniej podczerwieni Webba umożliwiły naukowcom zbadanie obszaru gwiazdotwórczego, przypominającego naszą galaktykę w okresie jej wczesnego powstawania.
Kosmiczny Teleskop Webba przygląda się skrajnej galaktyce zewnętrznej
Astronomowie skierowali należący do NASA Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba zbadanie obrzeży naszej galaktyki Drogi Mlecznej. Naukowcy nazywają ten region Skrajną Galaktyką Zewnętrzną ze względu na jego położenie ponad 58 000 lat świetlnych od Centrum Galaktyki. (Dla porównania Ziemia znajduje się około 26 000 lat świetlnych od centrum).
Zespół naukowców zastosował metodę Webba NIRCam (Kamera bliskiej podczerwieni) i MIRI (Instrument średniej podczerwieni) do obrazowania wybranych regionów w obrębie dwóch obłoków molekularnych znanych jako Obłoki Digela 1 i 2. Dzięki wysokiemu stopniowi czułości i ostrej rozdzielczości dane Webba pozwoliły rozróżnić te obszary, w których znajdują się gromady gwiazd przechodzące wybuchy gwiazdotwórcze , z niespotykaną dotąd szczegółowością. Szczegóły tych danych obejmują składniki gromad, takie jak bardzo młode (klasa 0) protogwiazdy, wypływy i dżety oraz charakterystyczne struktury mgławicowe.
Te obserwacje Webba, pochodzące z czasu pracy teleskopu przydzielonego Mike’owi Resslerowi z Jet Propulsion Laboratory NASA w południowej Kalifornii, umożliwiają naukowcom badanie powstawania gwiazd w zewnętrznej Drodze Mlecznej z taką samą szczegółowością, jak obserwacje powstawania gwiazd w naszym własnym sąsiedztwie Słońca .
Wgląd w chmury Digel
„W przeszłości wiedzieliśmy o tych obszarach gwiazdotwórczych, ale nie byliśmy w stanie zagłębić się w ich właściwości” – powiedziała Natsuko Izumi z Uniwersytetu Gifu i Japońskiego Narodowego Obserwatorium Astronomicznego, główna autorka badania. „Dane Webba opierają się na tym, co gromadziliśmy stopniowo przez lata z wcześniejszych obserwacji za pomocą różnych teleskopów i obserwatoriów. Dzięki Webbowi możemy uzyskać bardzo mocne i imponujące obrazy tych chmur. W przypadku Digel Cloud 2 nie spodziewałem się zobaczyć tak aktywnego formowania się gwiazd i spektakularnych dżetów.”
Strzałki kompasu północnego i wschodniego pokazują orientację obrazu na niebie. Zwróć uwagę, że relacja między północą a wschodem na niebie (patrząc od dołu) jest odwrócona w stosunku do strzałek kierunkowych na mapie ziemi (patrząc z góry).
Pasek skali jest oznaczony w latach świetlnych i sekundach łukowych. Jeden rok świetlny to około 5,88 biliona mil lub 9,46 biliona kilometrów. Jedna sekunda łukowa jest równa 1/3600 jednego stopnia łukowego. (Księżyc w pełni ma średnicę kątową około 0,5 stopnia.) Rzeczywisty rozmiar obiektu zajmującego na niebie jedną sekundę łukową zależy od jego odległości od teleskopu.
To zdjęcie pokazuje niewidzialne długości fal światła w bliskiej i średniej podczerwieni, które zostały przełożone na kolory światła widzialnego. Klucz kolorów pokazuje, które filtry NIRCam i MIRI zostały użyte podczas zbierania światła. Kolor nazwy każdego filtra to kolor światła widzialnego używany do przedstawienia światła podczerwonego przechodzącego przez ten filtr.
W gromadzie głównej znajduje się pięć białych strzałek, które podkreślają ścieżki pięciu dżetów protogwiazd.
Źródło: NASA, ESA, CSA, STScI, Michael Ressler (NASA-JPL)
Skład i dynamika młodych gwiazd
Chociaż Obłoki Digela znajdują się w naszej galaktyce, są stosunkowo ubogie w pierwiastki cięższe od wodoru i helu. Ten skład upodabnia je do galaktyk karłowatych i naszej Drogi Mlecznej w jej wczesnej historii. Dlatego zespół skorzystał z okazji, aby wykorzystać Webba do uchwycenia aktywności zachodzącej w czterech gromadach młodych gwiazd w Obłokach Digel 1 i 2: 1A, 1B, 2N i 2S.
W przypadku Cloud 2S Webb uchwycił główną gromadę zawierającą młode, nowo powstałe gwiazdy. Ten gęsty obszar jest dość aktywny, ponieważ kilka gwiazd emituje rozległe strumienie materii wzdłuż swoich biegunów. Ponadto, choć naukowcy wcześniej podejrzewali, że w chmurze może znajdować się podgrupa, możliwości obrazowania Webba po raz pierwszy potwierdziły jej istnienie.
„Z badań innych pobliskich obszarów gwiazdotwórczych wiemy, że gdy gwiazdy powstają we wczesnej fazie życia, zaczynają emitować dżety materii na swoich biegunach” – powiedział Ressler, drugi autor badania i główny badacz programu obserwacyjnego. „To, co było dla mnie fascynujące i zdumiewające na podstawie danych Webba, to fakt, że z tej gromady gwiazd wystrzeliwuje wiele dżetów we wszystkich różnych kierunkach. To trochę jak petarda, podczas której widzisz rzeczy strzelające w tę i tamtą stronę.”
Ciągłe badanie powstawania gwiazd
Zdjęcia Webba muskają powierzchnię Ekstremalnej Galaktyki Zewnętrznej i Obłoków Digel, a dla zespołu stanowią dopiero punkt wyjścia. Zamierzają ponownie odwiedzić tę placówkę w Drodze Mlecznej, aby znaleźć odpowiedzi na szereg aktualnych tajemnic, w tym względną liczebność gwiazd o różnych masach w gromadach gwiazd Skrajnej Galaktyki Zewnętrznej. Pomiar ten może pomóc astronomom zrozumieć, w jaki sposób określone środowisko może wpływać na różne typy gwiazd podczas ich powstawania.
„Jestem zainteresowany dalszym badaniem procesu powstawania gwiazd w tych obszarach. Łącząc dane z różnych obserwatoriów i teleskopów, możemy zbadać każdy etap procesu ewolucji” – powiedziała Izumi. „Planujemy także zbadanie dysków okołogwiazdowych w Skrajnej Galaktyce Zewnętrznej. Nadal nie wiemy, dlaczego ich czas życia jest krótszy niż w znacznie bliższych nam obszarach gwiazdotwórczych. I oczywiście chciałbym zrozumieć kinematykę dżetów, które wykryliśmy w Cloud 2S.”
Chociaż historia powstawania gwiazd jest złożona, a niektóre rozdziały wciąż owiane są tajemnicą, Webb zbiera wskazówki i pomaga astronomom rozwikłać tę zawiłą historię.
Ustalenia te zostały opublikowane w czasopiśmie „ Dziennik astronomiczny.
Obserwacje wykonano w ramach programu obserwacji w czasie gwarantowanym 1237.
Odniesienie: „Overview Results of JWST Observations of Star-forming Clusters in the Extreme Outer Galaxy” autorstwa Natsuko Izumi, Michaela E. Resslera, Ryana M. Lau, Patricka M. Kocha, Masao Saito, Naoto Kobayashiego i Chikako Yasui, 10 lipca 2024 r. , Dziennik astronomiczny.
DOI: 10.3847/1538-3881/ad4e2e
Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba jest najważniejszym na świecie obserwatorium nauk kosmicznych. Webb rozwiązuje tajemnice naszego Układu Słonecznego, spoglądając dalej, na odległe światy wokół innych gwiazd i badając tajemnicze struktury i pochodzenie naszego wszechświata oraz nasze w nim miejsce. Webb to międzynarodowy program prowadzony przez NASA wraz z partnerami, ESA (Europejska Agencja Kosmiczna) i CSA (Kanadyjska Agencja Kosmiczna).
