Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba rejestruje wspaniałe zdjęcia młodych gwiazd pośród wirującego gazu i pyłu
Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST) wykonał wspaniałe zdjęcia nowonarodzonych gwiazd, a także wirującego gazu i pyłu w 19 galaktykach spiralnych. Jest to element programu naukowego PHANGS. Inne techniki obrazowania nie są w stanie przeniknąć przez gęste obłoki gazu i pyłu, przez które może przejrzeć Instrument Mid-Infrared Instrument (MIRI) na JWST.
„Początkowe etapy cyklu życia gwiazdy pozostawały poza zasięgiem wzroku, ponieważ proces ten jest przesłonięty chmurami gazu i pyłu” – powiedział Adam Leroy, członek zespołu Ohio State University PHANGS. Skupiska gazu i pyłu, które znajdują się w ośrodku międzygwiazdowym, są obserwowane na przykład w obserwacjach MIRI NGC 1365. Dzieje się tak po absorpcji światła z rozwijających się gwiazd i uwolnieniu go z powrotem w podczerwieni. W rezultacie ramiona spiralne galaktyki są wypełnione złożoną siecią przepastnych pęcherzyków i włóknistych powłok utworzonych przez młode gwiazdy uwalniające energię.
Ze względu na wysoką czułość JWST wykrywa również różne galaktyki tła. Niektóre wydają się być zielone lub czerwone. Obraz NGC 1433 pokazuje, jak dynamiczne działania związane z powstawaniem gwiazd wpływają na ogólną strukturę galaktyki. Dzięki wyjątkowej rozdzielczości JWST ciasny, genialny rdzeń z charakterystyczną strukturą podwójnego pierścienia świeci w najdrobniejszych szczegółach w centrum galaktyki. „Podwójny pierścień” w tym przypadku to w rzeczywistości seria ściśle upakowanych ramion spiralnych, które zwijają się w owalny kształt wzdłuż poprzeczki galaktyki.
Aż do uzyskania przez JWST wielkiej rozdzielczości w zakresie fal podczerwonych, gwiazdy na najwcześniejszym etapie swojego życia w pobliskich galaktykach, takich jak NGC 7496, pozostawały ukryte za gazem i pyłem. Unikalne pokrycie długości fal Webba umożliwia odkrycie złożonych związków organicznych określanych jako wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne. Te chemikalia są kluczowe dla rozwoju gwiazd i planet. Można je znaleźć głównie wewnątrz głównych pasów pyłowych, które znajdują się w ramionach spiralnych obrazu MIRI wykonanego przez Webba.
Najnowsze zdjęcia, które ujawniają nigdy wcześniej nie widziane szczegóły, takie jak „świecące jaskinie pyłu i gigantyczne przepastne bąbelki gazu”, które znajdują się w ramionach galaktyki, budzą podziw zespołu PHANGS. Według członka zespołu PHANGS, Karin Sandstrom z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego, „obszary, które są całkowicie ciemne na zdjęciu z Hubble’a, jaśnieją w najdrobniejszych szczegółach na tych nowych zdjęciach w podczerwieni. Daje nam to możliwość zbadania, w jaki sposób pył w ośrodku międzygwiazdowym pochłania światło młodych gwiazd i emituje je ponownie jako podczerwień. W rezultacie dochodzi do odsłonięcia skomplikowanej sieci gazu i pyłu”.
19 galaktyk wchodzących w skład badania PHANGS pozostanie pod obserwacją. Dzieje się tak dlatego, że naukowcy kontynuują badanie formowania się gwiazd i katalogowanie tych niedawno odkrytych cech w ośrodku międzygwiazdowym. „Przeprowadzając ten spis, możemy uzyskać wgląd w to, w jaki sposób formowanie się gwiazd i jego sprzężenie zwrotne wpływają na ośrodek międzygwiazdowy. Ostatecznie prowadzi to do powstania nowej generacji gwiazd. Ponadto pomogą one w zrozumieniu, w jaki sposób faktycznie utrudnia to tworzenie gwiazd w następnym pokoleniu” – powiedziała Janice Lee. Janice jest głównym naukowcem Obserwatorium Gemini w NOIRLab National Science Foundation. Ponadto Janice, która kieruje grupą PHANGS, jest zatrudniona jako astronom stowarzyszony na Uniwersytecie Arizony.
