Телескоп James Webb меняет представления о том, как рождаются звезды
Как именно рождаются звезды? На этот вопрос ученые отвечают все точнее благодаря наблюдениям космического телескопа James Webb, который способен заглядывать в пылевые области космоса, ранее почти недоступные для детального изучения.
Звезды формируются в течение миллионов лет в очень холодных облаках газа и пыли. Долгое время астрономы видели этот процесс лишь частично: прежние телескопы либо не могли «пробиться» сквозь пыль, либо не давали нужной детализации.
Всего за три года научной работы Webb резко расширил возможности наблюдений. Благодаря высокой детализации в ближнем и среднем инфракрасном диапазоне он уже изменил представления о ключевых этапах звездообразования.
Снимки и спектры Webb настолько подробны, что уже привели к серии быстрых научных результатов. В частности, при наблюдении области Orion Bar исследователи обнаружили сложные, ранее не наблюдавшиеся гребни и волны газа в зоне активного формирования массивных звезд.
Молодые массивные звезды заметно меняют среду вокруг себя: на нее влияют мощные звездные ветры и ультрафиолетовое излучение. Webb также точно измерил химический состав Orion Bar и впервые выявил в этой области ряд молекул, включая метильный катион — важный элемент органической химии.
Телескоп показал тонкие нитевидные структуры в струях и выбросах, которые испускают менее массивные, еще формирующиеся молодые звезды. В наблюдениях объекта Herbig-Haro 211 внутренние струи выглядят «качающимися» и зеркально симметричными, что может указывать на двойную систему в центре, скрытую плотной пылью.
До Webb ученые часто видели, что струи у формирующихся звезд направлены в разные стороны. Однако на снимке туманности Serpens исследователи сразу заметили необычную картину: как минимум у десятка формирующихся звезд выбросы направлены одинаково.
Такая сонаправленность указывает, что звезды могли формироваться вдоль одних и тех же линий магнитного поля — по аналогии с бусинами на нити.
Снимки и спектры Webb позволяют установить, где именно вокруг молодых звезд находятся молекулы и пылевые ледяные зерна. Так, астрономы зафиксировали широкий набор льдов в районах вроде молекулярного облака Chamaeleon I.
Еще один важный результат: впервые выявлен замерзший водяной лед в пылевом диске вокруг звезды солнечного типа на расстоянии около 155 световых лет. Ранее подобные признаки льда были надежно подтверждены только в пределах Солнечной системы.
По мере того как ученые систематизируют такие «сырьевые» компоненты, станет понятнее, как именно они образуются и эволюционируют рядом с молодыми звездами.
Webb также расширил наблюдаемую картину за пределы нашей галактики: теперь процесс звездообразования можно детально изучать и в соседних галактиках. Например, в спиральных рукавах NGC 628 видны миллионы звезд, а также крупные полости, где звезды уже «выдули» газ и пыль.
В других галактиках, наблюдаемых Webb, исследователи уже выделили тысячи отдельных областей звездообразования, нашли погруженные в пыль звездные скопления и зафиксировали отдельные звезды в активной стадии формирования.
Эти данные помогут собрать более целостную картину того, как идет рождение звезд внутри галактик. И это только начало: миссия Webb продолжается, и в ближайшие годы по этой теме ожидается еще больше важных результатов.
Редакция Novostnik будет следить за дальнейшими публикациями по наблюдениям James Webb и новыми результатами о формировании звезд.