Astronomii studiază procesul de formare a stelelor de zeci de ani. Pe măsură ce construim telescoape din ce în ce mai performante, devin tot mai clare detaliile unuia dintre cele mai fascinante procese ale naturii.
Primele etape ale formării stelelor au loc în interiorul unui văl dens de gaze și praf, care împiedică observațiile directe. Însă Telescopul Spațial James Webb poate vedea prin acest văl.
Proiectul PHANGS (Physics at High Angular resolution in Nearby Galaxies) este o evaluare la scară largă a galaxiilor din apropiere. Scopul său este înțelegerea interacțiunii dintre fenomenele fizice la scară mică de la nivelul gazelor și formării stelelor și structura și evoluția galaxiilor.
Telescoape precum Hubble și ALMA și-au adus o contribuție importantă la PHANGS prin studierea norilor de gaze și proceselor de formare a stelelor din galaxii ce reprezintă adevărate leagăne de naștere a stelelor. Noul telescop spațial James Webb s-a alăturat și el proiectului.
Rezoluția înaltă a Telescopului James Webb și capabilitățile sale în domeniul infraroșu dezvăluie noi detalii despre galaxiile îndepărtate, inclusiv despre rețelele lor complexe de gaze și praf cosmic.
Imaginea de mai sus arată galaxia NGC 1433, o galaxie în formă de spirală, cu o structură dublu inelară, situată la circa 46 de milioane de ani-lumină față de noi. Brațele sale spiralate conțin numeroase stele tinere, iar Telescopul James Webb scoate în evidență detalii uluitoare.
Observațiile în infraroșu aduc informații noi. Atunci când stele se nasc, procesul de formare este ascuns în spatele unui văl de gaze și praf. După ce steaua începe să emită lumină, vântul stelar înlătură această cortină, iar astronomii pot vedea steaua tânără. Însă Telescopul James Webb poate vedea prin vălul de gaze și praf, surprinzând steaua în stadii de formare mult mai timpurii decât alte telescoape.
Telescopul Hubble nu poate vedea cu ușurință prin norii de gaz și praf cosmic, deoarece el nu poate detecta lumina infraroșie. Atunci când particulele de praf din galaxii precum NGC 1433 absorb radiația ultravioletă (UV) și lumina emise de stelele tinere, ele sunt încălzite suficient pentru a produce radiație din domeniul infraroșu mijlociu printr-un proces denumit încălzire stocastică. Telescopul James Webb excelează la detectarea acestui tip de radiație, motiv pentru care poate vedea întreaga structură a galaxiei.
Galaxia spirală NGC 1433 văzută de Telescopul Spațial Hubble (stânga) și Telescopul Spațial James Webb (dreapta). | Foto: NASA/ESA/HUBBLE; NASA/ESA/CSA/JWST
Următoarea galaxie observată a fost M 74, o galaxie în formă de spirală situată la circa 32 de milioane de ani lumină față de Pământ, cunoscută și sub denumirea de Galaxia Fantomă. Această galaxie este caracterizată prin două brațe spirale clar evidențiate, spre deosebire de brațele altor galaxii, care pot apărea încețoșate.
Telescopul James Webb nu numai că detectează mult mai bine lumina din domeniul infraroșu mijlociu, ci are și o rezoluție angulară mult mai bună, ceea ce înseamnă că detaliile mărunte sunt vizibile mai clar. Instrumentele mai performante ale telescopului arată complexitatea structurii galaxiei M 74, cu gazele și praful cosmic aranjate sub forma unor filamente ce se propagă din centrul galactic spre exterior către brațele spiralei.
Structura definitorie a galaxiei M 74 este centrul său sau ceea ce astronomii numesc regiunea nucleară. Din această regiune lipsesc gazele întâlnite la alte galaxii, motiv pentru care astronomii pot vedea cu claritate roiul de stele din centru.
O altă galaxie studiată a fost NGC 7496, o galaxie spirală aflată la 24 de milioane de ani-lumină față de noi. Cea mai importantă caracteristică a acestei galaxii este nucleul galactic activ. Gaura neagră supermasivă din centru acumulează în mod activ materia din jur și o încălzește sub forma unui disc în jurul găurii negre. Acest lucru face ca nucleul galactic activ să fie vizibil pe măsură ce materia încălzită emite fotoni.
Galaxia NGC 7496. Centrul său galactic activ strălucește deoarece gaura neagră supermasivă acumulează materia din vecinătate. | Foto: NASA, ESA, CSA, J. LEE (NOIRLAB), A. PAGAN (STScI)
Telescopul James Webb este atât de puternic încât poate detecta hidrocarburile aromatice policiclice (PAH), care joacă un rol critic în formarea stelelor și planetelor. Ele sunt compuși organici formați în norii de gaze și praf ce dau naștere stelelor.
Telescopul James Webb a detectat, de asemenea, 59 de roiuri stelare în galaxia NGC 7496. Acestea sunt atât de tinere încât nu și-au îndepărtat încă vălul de gaze și praf care le ascunde vederii. Norii lor moleculari progenitori încă înconjoară stelele, iar procesul de formare a stelelor în interior este ascuns vederii Telescopului Hubble.
Sursa: Universe Today