Najnovšia snímka v strednej infračervenej oblasti nasnímaná Webbovým teleskopom odhaľuje vznik protohviezdy, ktorá sa vyznačuje farebnými variáciami, ktoré ilustrujú jej dynamické interakcie s okolitým molekulárnym mrakom.

NASA's Vesmírny teleskop Jamesa Webba Astronómovia v Spojených štátoch oslavujú Deň nezávislosti pozorovaním protohviezdy ukrytej v tmavom molekulárnom oblaku L1527 v strednom infračervenom svetle, ako sa vyvíja. Tento živý nový pohľad zdôrazňuje správanie tohto malého objektu a sleduje rôzne koncentrácie plynu a prachu v okolí protohviezdy.

Hviezda L1527 zobrazená na tomto obrázku z vesmírneho teleskopu Jamesa Webba agentúry NASA je molekulárny oblak, v ktorom sa nachádza protohviezda. Nachádza sa asi 460 svetelných rokov od Zeme v súhvezdí Býka. Difúznejšie modré svetlo a vláknité štruktúry na obrázku pochádzajú z organických zlúčenín známych ako polycyklické aromatické uhľovodíky (PAH), zatiaľ čo červená farba v strede tohto obrázku je hrubá aktívna vrstva plynu a prachu obklopujúca protohviezdu. Oblasť medzi nimi, ktorá je biela, je zmesou polycyklických aromatických uhľovodíkov, ionizovaného plynu a iných molekúl. Copyright: NASA, European Space Agency, Canadian Space Agency, Space Science Institute

Webbov vesmírny teleskop zachytáva nebeské ohňostroje okolo formujúcej sa hviezdy

Zdá sa, že vesmír ožíva oslnivou explóziou ohňostrojov na tomto novom obrázku zachytenom vesmírnym teleskopom Jamesa Webba agentúry NASA. Tieto ohnivé presýpacie hodiny boli zachytené pomocou stredného infračerveného prístroja Webb Telescope a predstavujú pohľad na veľmi malý objekt v procese stávania sa hviezdou. Centrálna protohviezda rastie v hrdle presýpacích hodín a hromadí materiál z tenkého protoplanetárneho disku, ktorý je z okraja videný ako tmavá čiara.

Pohľad do vývoja protohviezd

Protohviezda, relatívne mladý objekt starý asi 100 000 rokov, je stále obklopený pôvodným molekulárnym oblakom alebo veľkou oblasťou plynu a prachu. Webbovo predchádzajúce pozorovanie L1527 pomocou NIRCam (blízka infračervená kamera) nám umožnilo nahliadnuť do tejto oblasti a odhalilo tento molekulárny oblak a protohviezdu v žiarivých tmavých farbách.

Dynamické toky a molekulárne vynútenie

NIRCam aj MIRI ukazujú účinky tokov, ktoré sú emitované v opačných smeroch pozdĺž rotačnej osi protohviezdy, keď objekt spotrebúva plyn a prach z okolitého oblaku. Tieto výlevy majú formu rázových rázov do okolitého molekulárneho oblaku, ktoré sa v celom rozsahu javia ako vláknité štruktúry. Je tiež zodpovedný za vytvarovanie jasnej štruktúry presýpacích hodín v molekulárnom oblaku, pretože energizuje alebo vzrušuje okolitú hmotu a spôsobuje, že oblasti nad a pod ňou žiaria. Vznikne tak efekt pripomínajúci ohňostroje, ktoré rozžiaria zamračenú nočnú oblohu. Avšak na rozdiel od NIRCam, ktorý väčšinou ukazuje svetlo odrazené od prachu, MIRI poskytuje pohľad na to, ako tieto výlevy ovplyvňujú najhustejší prach a plyny v regióne.

Oblasti sfarbené na modro, medzi ktoré patrí väčšina presýpacích hodín, zobrazujú molekuly uhlíka známe ako polycyklické aromatické uhľovodíky. Samotná protohviezda a hustá pokrývka zmesi prachu a plynov, ktorá ju obklopuje, sú znázornené červenou farbou. Červené nadstavce, ktoré pripomínajú iskry, vytvára optika ďalekohľadu (pozri obrázok nižšie).

Táto ilustrácia vysvetľuje vedu za vzormi Webbových difrakčných hrotov, ukazuje, ako vznikajú difrakčné hroty, účinok primárneho zrkadla a nosičov a ich príslušné príspevky k Webbovým difrakčným hrotom. Copyright: NASA, ESA, Canadian Space Agency, Leah Hostak (Space Telescope Science Institute), Joseph De Pasquale (Space Telescope Science Institute)

Medzitým MIRI odhaľuje bielu oblasť priamo nad a pod protohviezdou, ktorá nie je výrazne viditeľná v zobrazení NIRCam. Táto oblasť je zmesou uhľovodíkov, ionizovaného neónu a hustého prachu, čo naznačuje, že protohviezda od seba odtláča tento materiál, pretože chaoticky spotrebúva materiál zo svojho disku.

Protohviezdny vývoj a jeho budúcnosť

Ako protohviezda naďalej starne a vyžaruje energetické výtrysky, spotrebuje, zničí a odtlačí veľkú časť tohto molekulárneho oblaku a mnohé zo štruktúr, ktoré tu vidíme, začnú miznúť. Nakoniec, keď dokončí akumuláciu hmoty, toto úžasné zobrazenie skončí a samotná hviezda bude jasnejšia, dokonca aj pre naše teleskopy vo viditeľnom svetle.

Tento obrázok oblaku L1527, ktorý nasnímal stredný infračervený prístroj Webb Observatory (MIRI), zobrazuje šípky kompasu, stupnicu a farebný kľúč.
Severná a východná šípka kompasu ukazuje smer obrazu na oblohe. Všimnite si, že vzťah medzi severom a východom na oblohe (pri pohľade zdola) je obrátený vzhľadom na smerové šípky na mape Zeme (pri pohľade zhora).
Mierka je označená v astronomických jednotkách (AU), čo je priemerná vzdialenosť medzi Zemou a Slnkom alebo 93 miliónov míľ (150 miliónov km).
Tento obrázok ukazuje neviditeľné stredné infračervené vlnové dĺžky svetla preložené do farieb viditeľného svetla. Farebné tlačidlo ukazuje, ktoré filtre MIRI boli použité pri zbere svetla. Farba názvu každého filtra je farba viditeľného svetla, ktorá predstavuje infračervené svetlo prechádzajúce cez tento filter.
Copyright: NASA, European Space Agency, Canadian Space Agency, Space Science Institute

Kombinácia analýz z blízkeho a stredného infračerveného žiarenia odhaľuje celkové správanie tohto systému vrátane toho, ako centrálna protohviezda ovplyvňuje okolitú oblasť. Ďalšie hviezdy sa formujú v Býkovi, oblasti tvorby hviezd, kde sa nachádza L1527, presne ako táto, čo potenciálne narúša ďalšie molekulárne oblaky a bráni vzniku nových hviezd alebo stimuluje ich vývoj.

Vesmírny teleskop Jamesa Webba (JWST), často oslavovaný ako nástupca… Hubblov vesmírny teleskop, je veľké vesmírne observatórium optimalizované pre infračervené vlnové dĺžky. To mu umožňuje pozerať sa ďalej v čase ako ktorýkoľvek iný ďalekohľad a pozorovať vznik prvých galaxií a hviezd. JWST, ktorý bol spustený 25. decembra 2021, poskytuje bezprecedentné rozlíšenie a citlivosť, čo umožňuje astronómom študovať každú fázu kozmickej histórie v našom vesmíre. Medzi jeho hlavné schopnosti patrí skúmanie atmosfér exoplanét, pozorovanie vzdialených galaxií a podrobné skúmanie tvorby hviezd.