RW Space

Мощный космический телескоп Джеймса Уэбба — мощный технологический инструмент. Астрофизики впервые задумали его более 20 лет назад, и после многих перипетий он был запущен 25 декабря 2021 года. Сейчас он находится на гало-орбите в точке L2 Солнце-Земля, где, как мы надеемся, будет работать еще 20 лет.

Прошло всего несколько месяцев с тех пор, как были опубликованы его первые изображения, и он уже делает успехи в ответах на некоторые из самых важных вопросов Вселенной.

В недавно выпущенном изображении JWST заглянул глубоко в массивные облака газа и пыли, чтобы увидеть, как молодые звезды оживают в своих звездных коконах.

Одним из первых изображений JWST были «Космические скалы». Космические утесы — это край активной области звездообразования в NGC 3324, звездном скоплении вблизи туманности Киля.

На изображении видна интенсивная ультрафиолетовая энергия горячих молодых звезд, которые формируют эту область, вырезая ее. кавернозные промежутки и оставленные столбы газа, которые сопротивляются радиации.

Мы все восхищались этим изображением еще в июле, но ученые углубились в него, чтобы узнать больше об этом регионе и звездообразующей активности, происходящей там. Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества (MNRAS) опубликовали статью, в которой представлены результаты их работы.

Она озаглавлена ​​«Глубокое погружение с «космических скал»: ранее скрытые оттоки». в NGC 3324, обнаруженном JWST». Ведущий автор — астроном Меган Рейтер из Университета Райса в Хьюстоне, штат Техас.

Исследователи более внимательно изучили изображение Уэбба и обнаружили более двух десятков истечений от горячих молодых звезд, которые ранее не наблюдались. Согласно пресс-релизу, объявляющему результаты, здесь есть все, от «маленьких фонтанов до журчащих бегемотов». Некоторые оттоки простираются на несколько световых лет от своей звезды.

«То, что дает нам Уэбб, — это снимок во времени, чтобы увидеть, сколько звездообразования происходит в том или ином месте. может быть более типичным уголком Вселенной, который мы не могли видеть раньше», — сказал Рейтер.

Мощные инфракрасные возможности JWST подпитывали это исследование. Он может сосредоточиться на молекулярном водороде, основном компоненте звезд. Это отличный индикатор активности звездообразования, потому что по мере роста молодые звезды поглощают водород и выбрасывают часть его в виде джетов и полярных потоков. Это называется звездной обратной связью, и эти струи вырезают пещеры в облаках газа и пыли на изображении.

Молодые, все еще формирующиеся протозвезды скрыты от глаз плотными молекулярными облаками, которые их порождают. Но у JWST есть возможность заглянуть внутрь этих облаков. Изучение молодых звезд внутри облаков — одна из четырех основных научных задач телескопа.

«Уэбб сможет заглянуть сквозь массивные облака пыли, непрозрачные для обсерваторий видимого света, таких как Хаббл. рождаются звезды и планетные системы», — объяснялось на веб-сайте НАСА задолго до того, как телескоп был завершен и запущен.

Теперь мы видим, как все эти слова сбываются.

«Самолеты как будто это указатели самой захватывающей части процесса звездообразования. Мы видим их только в течение короткого промежутка времени, когда протозвезда активно аккрецирует», — объяснил соавтор Натан Смит из Аризонского университета в Тусоне.

Чем больше астрономы узнают о формировании молодых звезд в других местах, тем больше они узнают о том, как сформировалось наше Солнце и как возникла наша Солнечная система. JWST расширяет и углубляет наше понимание сложных механизмов их образования.

«Он открывает двери для того, что станет возможным с точки зрения наблюдения за этими популяциями новорожденных звезд в довольно типичных условиях окружающей среды. Вселенная, которая была невидимой до появления космического телескопа Джеймса Уэбба, — добавил Райтер.

«Теперь мы знаем, куда смотреть дальше, чтобы выяснить, какие переменные важны для формирования звезд, подобных Солнцу».

p>

Струи истечения на самых ранних стадиях звездообразования сложно наблюдать, потому что они возникают внутри толстой газовой оболочки и длятся лишь короткое время. Струи могут течь всего несколько тысяч лет, может быть, десять тысяч. Используя мощные фильтры JWST, астрономы изучили некоторые из струй и потоков, на которые намекал исходный снимок «Космических скал».

«На изображении, впервые опубликованном в июле, вы видите намеки на эту активность, но эти струи — всего лишь видны, когда вы начинаете это глубокое погружение — анализируете данные из каждого из различных фильтров и анализируете каждую область в отдельности», — поделился член команды Джон Морс из Калифорнийского технологического института в Пасадене.

«Это похоже на поиск погребенного сокровище.»

Понимание того, как формируются молодые звезды, является одной из основных задач современной астрофизики. Коллективный свет первых звезд способствовал реионизации ранней Вселенной. До Эпохи Реионизации Вселенную застилал густой туман первичного газа. Во время реионизации свет от молодых звезд помог очистить Вселенную от тумана и позволил свету путешествовать.

Но астрофизики не знают, как образовались эти первые звезды, и решение этого вопроса является одной из главных научных задач JWST. цели. JWST может видеть сильно смещенные в красную сторону объекты из ранних дней Вселенной, но не может различать отдельные звезды.

Вот почему эти недавно выпущенные изображения так важны. Астрофизики не могут изучать формирование самых первых звезд, но они могут наблюдать за формированием молодых звезд сегодня и прокладывать себе путь к более глубокому пониманию Эпохи Реионизации.

Астрономы не впервые изучают молодые звезды, формирующиеся в этом регионе. «Хаббл» рассмотрел его 16 лет назад.

И хотя «Хаббл» не может различить столько деталей, сколько «Джеймс Уэбб», он выявил достаточно, чтобы авторы исследования могли сравнить, как изменились струи и выбросы в за прошедшие годы.

Измерения показывают скорость и направление движения джетов, необходимые детали для понимания молодых звезд.

Это изображения раннего выпуска (ERO), и это только начало JWST и его изучение звездообразования.

«Будущие наблюдения позволят провести количественный анализ возбуждения, темпов потери массы и скоростей этих новых потоков», — пишут авторы.

«Являясь относительно скромной областью массивного звездообразования, NGC 3324 предлагает предварительное представление о том, что могут дать исследования звездообразования с помощью JWST».

Будущие наблюдения будут более тщательными и подробными. Они помогут пролить еще больше света на одну из самых горячих тем в астрономии: как молодые звезды влияют на формирование планет.

Механизмы обратной связи характерны для молодых звезд. Они все еще растут, и по мере того, как они накапливают газ из облаков, в которые они встроены, они выбрасывают часть его обратно в свое окружение своими струями. Оттоки газа помогают формировать их протопланетные диски и формировать планеты, подобные нашей.

Лучшее понимание этих оттоков приводит к лучшему пониманию планет и, в комплексном расширении, вероятности появления жизни где-либо еще.

Наша Солнечная система, вероятно, сформировалась в скоплении, похожем на то, что показано в этом исследовании. Астрономы еще не уверены, но, обнаружив детали NGC 3324, они могут пролить свет на наше происхождение.

Мы живем во Вселенной в «Звездную эру», согласно книге «Пять эпох Вселенной». В эту эпоху материя состоит в основном из звезд, галактик и галактических скоплений. Звезды производят большую часть энергии во Вселенной и будут производить еще долго. Поскольку звезды обеспечивают энергию для жизни, звездную эру можно легко назвать эрой жизни.

JWST может собирать древний свет от первых звезд и галактик и заглядывать глубоко внутрь звездных коконов, чтобы показать нам, как звезды Родился. Результаты представляют собой захватывающее научное понимание, но помимо ответов на наши научные вопросы, JWST делает еще кое-что. Это дает контекст существования человечества в Эру Жизни Вселенной.

Солнце ничем не отличается от других звезд. Те же силы управляли его рождением и эволюцией, и Солнце должно было излучать те же потоки и полярные струи, что и молодые звезды на этом изображении. Эти механизмы обратной связи сформировали протопланетный диск, в котором сформировалась Земля.

Поэтому каждый раз, когда мы видим изображения молодых звезд в другом месте, мы узнаем что-то о своем происхождении. Нам повезло, что у нас есть космический телескоп Джеймса Уэбба, который показывает нам эти яркие, широкие перспективы рождения звезд. Великолепная, изысканная деталь переносит ум вместе с глазом. Мы можем сидеть и гадать, может ли вокруг каждого из них возникнуть жизнь или даже другая цивилизация.

Эта статья была первоначально опубликована Universe Today. Прочтите исходную статью.