Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb (JWST) έχει μεγεθύνει στην καρδιά του γαλαξία των πούρων, μιας περιοχής του διαστήματος που παρουσιάζει εκρηκτικό σχηματισμό άστρων.
Αυτός ο γαλαξίας με αστρική έκρηξη, γνωστός και ως Messier 82 (M82), έχει ένα συμπαγές αλλά ταραχώδες περιβάλλον στον πυρήνα του που θα μπορούσε να δώσει στους επιστήμονες μια πιο ξεκάθαρη εικόνα του πώς σχηματίζονται μαζικά τα αστέρια και πώς τα ακραία περιβάλλοντα διαμορφώνουν τους γαλαξίες γύρω τους.
Βρίσκεται περίπου 12 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά στον αστερισμό της Μεγάλης Άρκτου, ο M82 σχηματίζει αστέρια δέκα φορές πιο γρήγορα από τον δικό μας σχετικά ήσυχο γαλαξία, τον Γαλαξία μας. Η ομάδα απεικόνισε τον πυρήνα αυτού του γαλαξία με έκρηξη αστεριών χρησιμοποιώντας την κάμερα εγγύς υπέρυθρης ακτινοβολίας (NIRCam) του JWST για να μελετήσει ποιες συνθήκες οδηγούν τον σχηματισμό νεαρών αστεριών.
Σχετίζεται με: Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb ανακαλύπτει στοιχεία του σχηματισμού εξωφεγγαριών στο νεαρό αστρικό σύστημα
«Ο M82 έχει συλλέξει μια ποικιλία παρατηρήσεων όλα αυτά τα χρόνια, καθώς μπορεί να θεωρηθεί ως ένας πρωτότυπος γαλαξίας με αστρική έκρηξη», δήλωσε ο Alberto Bolatto, επικεφαλής της ομάδας και ερευνητής στο Πανεπιστήμιο του Maryland, σε μια δήλωση. «Τόσο το διαστημικό τηλεσκόπιο Spitzer όσο και το Hubble έχουν παρατηρήσει αυτόν τον στόχο.
“Με το μέγεθος και την ανάλυση του JWST, μπορούμε να κοιτάξουμε αυτόν τον γαλαξία που σχηματίζει αστέρια και να δούμε όλες αυτές τις όμορφες νέες λεπτομέρειες.”
Έτσι βλέπει το JWST μέσα από αστερίες
Ο σχηματισμός αστεριών είναι ευρέως διαδεδομένος σε όλο τον κόσμο, αλλά έχει καταφέρει να διατηρήσει έναν αέρα μυστηρίου, επειδή το αέριο και η σκόνη, που αποτελούν την πρώτη ύλη που είναι απαραίτητη για τον σχηματισμό των άστρων, καλύπτουν επίσης αποτελεσματικά τη διαδικασία.
Ενώ το αέριο και η σκόνη απορροφούν το ορατό φως πολύ αποτελεσματικά, το υπέρυθρο φως μπορεί να διεισδύσει μέσα από αυτό το υλικό. Αυτό σημαίνει ότι το JWST, με την ισχυρή και ευαίσθητη υπέρυθρη θέα του σύμπαντος, είναι το τέλειο όργανο για να φτάσετε στο βάθος του σχηματισμού άστρων.
Οι εικόνες NIRCam που συλλέχθηκαν από τον Bolatto και τους συναδέλφους επωφελήθηκαν επίσης από μια ειδική λειτουργία που εμπόδιζε τα φωτεινά αστέρια νηπίων στην καρδιά του M82 να κατακλύσουν το όργανο.
Η εικόνα υπέρυθρου φωτός βραχέων κυμάτων του JWST M82 δείχνει σκούρες, κοκκινοκαφέ έλικες σκόνης να περνούν μέσα από τον λευκό, καπνισμένο από πούρο, λαμπερό πυρήνα του M82. Μικρές πράσινες κηλίδες στην εικόνα αντιπροσωπεύουν σιδερένιες περιοχές που έχουν απομείνει από εκρήξεις σουπερνόβα νεκρών πλέον αστεριών. Κόκκινες κηλίδες δείχνουν περιοχές όπου το μοριακό υδρογόνο θερμαίνεται από την ακτινοβολία από νεαρά αστέρια.
«Αυτή η εικόνα δείχνει τη δύναμη του JWST», δήλωσε στη δήλωση το μέλος της ομάδας και επιστήμονας του Πανεπιστημίου της Αριζόνα, Rebecca Levy. «Κάθε μεμονωμένη λευκή κουκκίδα σε αυτήν την εικόνα είναι είτε ένα αστέρι είτε ένα αστρικό σμήνος. Μπορούμε να αρχίσουμε να διακρίνουμε όλες αυτές τις μικροσκοπικές σημειακές πηγές, επιτρέποντάς μας να μετρήσουμε με ακρίβεια όλα τα αστρικά σμήνη σε αυτόν τον γαλαξία».
Οι γαλαξιακές ανέμοι ενός πούρου που καπνίζει
Όταν η NIRCam του JWST απεικόνισε τον πυρήνα του M82 σε υπέρυθρο φως, η περιοχή σχηματισμού άστρων απέκτησε μια εντυπωσιακά φρέσκια εμφάνιση. Ξαφνικά, εμφανίστηκαν αέρια ρεύματα γαλαξιακών ανέμων, που εκτείνονται πιο μακριά από τον κύριο πυρήνα του γαλαξία απ’ ό,τι είχε παρατηρηθεί προηγουμένως, σχεδόν σαν ένα δίκτυο αιμοφόρων αγγείων που εκτείνεται από μια βιολογική καρδιά και όχι από μια γαλαξιακή.
Αυτός ο γαλαξιακός άνεμος οδηγείται από το σχηματισμό άστρων και τους θανάτους σουπερνόβα παλαιότερων αστεριών. Όπως τα ελιξήρια της ζωής που αντλούνται μέσω των αιμοφόρων αγγείων στο ανθρώπινο σώμα, ο γαλαξιακός άνεμος μετακινεί στοιχεία που προάγουν τη γαλαξιακή ανάπτυξη μέσω περαιτέρω σχηματισμού άστρων, επηρεάζοντας έτσι σε μεγάλο βαθμό το σώμα γύρω του.
Το NIRCam μπόρεσε να παρακολουθήσει τη δομή αυτών των γαλαξιακών ανέμων καθώς εκτοξεύουν χημικά μόρια αιθάλης γνωστά ως πολυκυκλικοί αρωματικοί υδρογονάνθρακες (PAHs). Δεδομένου ότι οι PAH είναι μικροί κόκκοι σκόνης που επιβιώνουν σε δροσερές περιοχές αλλά καταστρέφονται σε υψηλότερες θερμοκρασίες, έδειξε πώς αλληλεπιδρούν στον άνεμο τα κρύα και τα θερμά συστατικά.
Η ομάδα δεν περίμενε να αποκαλύψει τη λεπτή δομή των γαλαξιακών ανέμων στο M82 – ούτε περίμενε ομοιότητες στο σχήμα της εκπομπής PAH και τη δομή των καυτών, ιονισμένων αυλακώσεων αερίου.
«Ήταν απροσδόκητο να δούμε ότι η εκπομπή PAH μοιάζει με ιονισμένο αέριο», εξήγησε ο Bolatto. «Οι PAH δεν θα πρέπει να ζουν πολύ όταν εκτίθενται σε ένα τόσο ισχυρό πεδίο ακτινοβολίας, επομένως μπορεί να αναπληρώνονται συνεχώς. Αυτό αμφισβητεί τις θεωρίες μας και μας δείχνει ότι χρειάζεται περαιτέρω έρευνα».
ΠΑΡΟΜΟΙΕΣ ΑΝΑΡΤΗΣΕΙΣ:
– Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb επιβεβαιώνει τον πρώτο βραχώδη πλανήτη
– Η πρωτοποριακή μελέτη του διαστημικού τηλεσκοπίου James Webb για έναν δίσκο σχηματισμού πλανητών παρέχει ενδείξεις για μελλοντικές ανακαλύψεις εξωπλανητών
— Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb αποκαλύπτει την ατμόσφαιρα ενός εξωγήινου πλανήτη όπως ποτέ πριν
Η ομάδα ελπίζει ότι περαιτέρω παρατηρήσεις JWST του M82 και άλλων γαλαξιών με εκρήξεις αστεριών θα μπορούσαν να βοηθήσουν στην απάντηση σε ορισμένες εκκρεμείς ερωτήσεις σχετικά με τον σχηματισμό άστρων. Οι επιστήμονες θα συνδυάσουν επίσης αυτές τις νέες εικόνες με συμπληρωματικές εικόνες μεγάλης κλίμακας του γαλαξία των πούρων και των γαλαξιακών ανέμων του.
Τα φάσματα φωτός από αυτόν τον γαλαξία θα βοηθήσουν τους αστρονόμους να προσδιορίσουν την ακριβή ηλικία των αστρικών σμηνών στο M82. Αυτό, με τη σειρά του, θα μπορούσε να δώσει μια εικόνα για το πόσο διαρκεί κάθε φάση σχηματισμού άστρων σε περιβάλλοντα γαλαξιακών αστεριών.
«Με αυτές τις εκπληκτικές εικόνες JWST και τα επερχόμενα φάσματα μας, μπορούμε να μελετήσουμε πώς ακριβώς οι ισχυροί άνεμοι και τα μέτωπα κρουσμάτων νεαρών αστεριών και σουπερνόβα μπορούν να αφαιρέσουν ακριβώς το αέριο και τη σκόνη από τα οποία σχηματίζονται νέα αστέρια», δήλωσε το μέλος της ομάδας και η Ευρωπαϊκή Διαστημική Υπηρεσία (ESA). ). ) είπε ο επιστήμονας Torsten Böker στη δήλωση. «Μια λεπτομερής κατανόηση αυτού του κύκλου «ανάδρασης» είναι σημαντική για τις θεωρίες της εξέλιξης του πρώιμου σύμπαντος, επειδή οι συμπαγείς αστρικές εκρήξεις όπως αυτή στο M82 ήταν πολύ συνηθισμένες σε υψηλή μετατόπιση προς το κόκκινο».
Η έρευνα της ομάδας έγινε δεκτή για δημοσίευση στο Astrophysical Journal.