Το Webb της NASA αποκαλύπτει το αστραφτερό τοπίο γέννησης αστεριών

φωτο ΝASA

Αυτό το τοπίο με «βουνά» και «κοιλάδες» με στίγματα με αστραφτερά αστέρια είναι στην πραγματικότητα η άκρη μιας κοντινής, νεαρής περιοχής σχηματισμού αστέρων που ονομάζεται NGC 3324 στο νεφέλωμα Carina. Τραβηγμένη στο υπέρυθρο φως από το νέο διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb της NASA, αυτή η εικόνα αποκαλύπτει για πρώτη φορά αόρατες περιοχές γέννησης αστέρων.

Ονομάζεται Cosmic Cliffs, η φαινομενικά τρισδιάστατη εικόνα του Webb μοιάζει με απόκρημνα βουνά σε ένα φεγγαρόλουστο βράδυ. Στην πραγματικότητα, είναι η άκρη της γιγαντιαίας, αέριας κοιλότητας μέσα στο NGC 3324 και οι ψηλότερες «κορυφές» σε αυτήν την εικόνα έχουν ύψος περίπου 7 έτη φωτός. Η σπηλαιώδης περιοχή έχει χαραχθεί από το νεφέλωμα από την έντονη υπεριώδη ακτινοβολία και τους αστρικούς ανέμους από εξαιρετικά ογκώδη, καυτά, νεαρά αστέρια που βρίσκονται στο κέντρο της φυσαλίδας, πάνω από την περιοχή που φαίνεται σε αυτή την εικόνα.

Η φουσκωτή, υπεριώδης ακτινοβολία από τα νεαρά αστέρια σμιλεύει τον τοίχο του νεφελώματος διαβρώνοντάς το αργά μακριά. Δραματικοί πυλώνες πύργους πάνω από τον λαμπερό τοίχο του αερίου, αντιστέκονται σε αυτή την ακτινοβολία. Ο «ατμός» που φαίνεται να υψώνεται από τα ουράνια «βουνά» είναι στην πραγματικότητα καυτό, ιονισμένο αέριο και καυτή σκόνη που ρέει μακριά από το νεφέλωμα λόγω της αδυσώπητης ακτινοβολίας.

Ο Webb αποκαλύπτει αναδυόμενα αστρικά φυτώρια και μεμονωμένα αστέρια που είναι εντελώς κρυμμένα σε εικόνες ορατού φωτός. Λόγω της ευαισθησίας του Webb στο υπέρυθρο φως, μπορεί να κοιτάξει μέσα από την κοσμική σκόνη για να δει αυτά τα αντικείμενα. Οι πρωτοαστρικοί πίδακες, που αναδύονται καθαρά σε αυτήν την εικόνα, εκτοξεύονται από μερικά από αυτά τα νεαρά αστέρια. Οι νεότερες πηγές εμφανίζονται ως κόκκινες κουκκίδες στη σκοτεινή, σκονισμένη περιοχή του σύννεφου. Τα αντικείμενα στις πιο πρώιμες, γρήγορες φάσεις του σχηματισμού άστρων είναι δύσκολο να συλληφθούν, αλλά η εξαιρετική ευαισθησία, η χωρική ανάλυση και η ικανότητα απεικόνισης του Webb μπορούν να καταγράψουν αυτά τα άπιαστα γεγονότα.

Αυτές οι παρατηρήσεις του NGC 3324 θα ρίξουν φως στη διαδικασία σχηματισμού άστρων. Η γέννηση των αστεριών διαδίδεται με την πάροδο του χρόνου, που προκαλείται από την επέκταση της διαβρωτικής κοιλότητας. Καθώς το φωτεινό, ιονισμένο χείλος κινείται μέσα στο νεφέλωμα, ωθεί αργά στο αέριο και τη σκόνη. Εάν το χείλος συναντήσει οποιοδήποτε ασταθές υλικό, η αυξημένη πίεση θα προκαλέσει το υλικό να καταρρεύσει και να σχηματίσει νέα αστέρια.

Αντίθετα, αυτός ο τύπος διαταραχής μπορεί επίσης να αποτρέψει το σχηματισμό άστρων καθώς το υλικό που δημιουργεί αστέρια διαβρώνεται. Αυτή είναι μια πολύ λεπτή ισορροπία μεταξύ του σχηματισμού αστεριών που σπινθήρων και της διακοπής του. Ο Webb θα απαντήσει σε μερικά από τα μεγάλα, ανοιχτά ερωτήματα της σύγχρονης αστροφυσικής: Τι καθορίζει τον αριθμό των αστεριών που σχηματίζονται σε μια συγκεκριμένη περιοχή; Γιατί σχηματίζονται αστέρια με μια συγκεκριμένη μάζα;

Ο Webb θα αποκαλύψει επίσης τον αντίκτυπο του σχηματισμού άστρων στην εξέλιξη των γιγάντων νεφών αερίου και σκόνης. Ενώ η επίδραση των μεγάλων αστεριών – με τους βίαιους ανέμους και την υψηλή τους ενέργεια – είναι συχνά εμφανής, λιγότερα είναι γνωστά για την επιρροή των πολυάριθμων αστεριών χαμηλής μάζας. Καθώς σχηματίζονται, αυτά τα μικρότερα αστέρια δημιουργούν στενούς, αντίθετους πίδακες που φαίνονται εδώ, οι οποίοι μπορούν να διοχετεύσουν πολλή ορμή και ενέργεια στα σύννεφα. Αυτό μειώνει το κλάσμα του νεφελώδους υλικού που δημιουργεί νέα αστέρια.

Μέχρι αυτό το σημείο, οι επιστήμονες είχαν πολύ λίγα δεδομένα σχετικά με την επιρροή του πλήθους των νέων και πιο ενεργητικών αστεριών χαμηλής μάζας. Με το Webb, θα μπορούν να λάβουν μια πλήρη απογραφή του αριθμού και των επιπτώσεών τους σε όλο το νεφέλωμα.

Βρίσκεται σε απόσταση περίπου 7.600 ετών φωτός μακριά, το NGC 3324 απεικονίστηκε από την κάμερα εγγύς υπέρυθρης ακτινοβολίας (NIRCam) και το όργανο μεσαίου υπέρυθρου (MIRI) του Webb.

Το NIRCam – με την ευκρινή του ανάλυση και την απαράμιλλη ευαισθησία του – αποκαλύπτει εκατοντάδες αστέρια που είχαν κρυφτεί στο παρελθόν, ακόμη και πολλούς γαλαξίες φόντου.

Κατά την άποψη του MIRI, τα νεαρά αστέρια και οι σκονισμένοι δίσκοι τους που σχηματίζουν πλανήτες λάμπουν έντονα στο μεσαίο υπέρυθρο, φαίνονται ροζ και κόκκινο. Το MIRI αποκαλύπτει δομές που είναι ενσωματωμένες στη σκόνη και αποκαλύπτει τις αστρικές πηγές μαζικών πίδακες και εκροές. Με το MIRI, η καυτή σκόνη, οι υδρογονάνθρακες και άλλες χημικές ενώσεις στην επιφάνεια των κορυφογραμμών λάμπουν, δίνοντας την εμφάνιση οδοντωτών πετρωμάτων.

Το NGC 3324 καταγράφηκε για πρώτη φορά από τον James Dunlop το 1826. Ορατό από το νότιο ημισφαίριο, βρίσκεται στη βορειοδυτική γωνία του νεφελώματος Carina (NGC 3372), το οποίο βρίσκεται στον αστερισμό Carina. Το νεφέλωμα Carina είναι το σπίτι του νεφελώματος της κλειδαρότρυπας και του ενεργού, ασταθούς υπεργίγαντα αστέρα που ονομάζεται Eta Carinae.

Πίστωση εικόνας: NASA, ESA, CSA και STScI

Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb είναι το κορυφαίο παρατηρητήριο διαστημικής επιστήμης στον κόσμο. Ο Webb θα λύσει μυστήρια στο ηλιακό μας σύστημα, θα κοιτάξει πέρα ​​από μακρινούς κόσμους γύρω από άλλα αστέρια και θα διερευνήσει τις μυστηριώδεις δομές και την προέλευση του σύμπαντός μας και τη θέση μας σε αυτό. Το Webb είναι ένα διεθνές πρόγραμμα με επικεφαλής τη NASA με τους εταίρους της, την ESA (Ευρωπαϊκή Διαστημική Υπηρεσία) και την CSA (Καναδική Διαστημική Υπηρεσία).

Τα κεντρικά γραφεία της NASA επιβλέπουν την αποστολή για τη Διεύθυνση Επιστημονικής Αποστολής του οργανισμού. Το Κέντρο Διαστημικών Πτήσεων Goddard της NASA στο Greenbelt του Μέριλαντ, διαχειρίζεται τον Webb για τον οργανισμό και επιβλέπει τις εργασίες για την αποστολή που εκτελείται από το Επιστημονικό Ινστιτούτο Διαστημικού Τηλεσκοπίου, το Northrop Grumman και άλλους εταίρους της αποστολής. Εκτός από τον Goddard, αρκετά κέντρα που συνέβαλαν στο έργο, συμπεριλαμβανομένου του Διαστημικού Κέντρου Johnson του Οργανισμού στο Χιούστον. Εργαστήριο Jet Propulsion Laboratory (JPL) στη Νότια Καλιφόρνια. Marshall Space Flight Center στο Χάντσβιλ της Αλαμπάμα. Ερευνητικό Κέντρο Ames στη Silicon Valley της Καλιφόρνια. και άλλοι.

Το NIRCam κατασκευάστηκε από μια ομάδα στο Πανεπιστήμιο της Αριζόνα και στο Κέντρο Προηγμένης Τεχνολογίας της Lockheed Martin.

Το MIRI συνεισέφερε η ESA και η NASA, με το όργανο που σχεδιάστηκε και κατασκευάστηκε από μια κοινοπραξία εθνικά χρηματοδοτούμενων Ευρωπαϊκών Ινστιτούτων (The MIRI European Consortium) σε συνεργασία με την JPL και το Πανεπιστήμιο της Αριζόνα.