Nowe obrazy uzyskane przez Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba są, jak twierdzą astronomowie, najbardziej szczegółowymi i najostrzejszymi obrazami Wielkiej Mgławicy w Orionie, jakie dotychczas widzieliśmy. Teleskop Webba zajrzał przez chmury gęstego gazu i pyłu dając nam nowe spojrzenie na serce mgławicy. Pokazał też, jak masywne gwiazdy wpływają na obszary, w których się narodziły.
Wielka Mgławica w Orionie znana również jako Mgławica Oriona, Messier 42, M42 lub NGC 1976, jest jednym z najlepiej zbadanych obszarów naszego nieba. Znajduje się w gwiazdozbiorze Oriona około 1350 lat świetlnych od Ziemi. Jest tak duża, bliska i jasna, że można ją zobaczyć nieuzbrojonym okiem. Ma średnicę około 30 lat świetlnych i jest najbliższym Ziemi obszarem gwiazdotwórczym.
Astronomowie są zainteresowani tym regionem dla lepszego poznania procesów formowania się gwiazd. W podobnym otoczeniu ponad 4,5 miliarda lat temu narodził się nasz własny Układ Słoneczny. Badacze chcą też zrozumieć, co wydarzyło się podczas pierwszego miliona lat ewolucji naszej planety. Chociaż przyglądamy się mgławicy od czasu jej oficjalnego odkrycia w 1610 roku, nie odkryliśmy jednak wszystkich jej tajemnic. Teraz najpotężniejszy teleskop kosmiczny, jaki kiedykolwiek zbudowano, daje astronomom nam nowe możliwości badania serca mgławicy.
Kolejny zapierający dech w piersiach obraz Webba
Nowe obrazy Mgławicy Oriona uzyskano dzięki kamerze bliskiej podczerwieni – NIRCam, zamontowanej na telekopie Webba.
– Jesteśmy zachwyceni zapierającymi dech w piersiach zdjęciami Mgławicy Oriona. Rozpoczęliśmy projekt w 2017 roku, więc czekaliśmy ponad pięć lat na te dane – mówi astrofizyk Els Peeters z Western University w Kanadzie. – Nowe obserwacje pozwalają nam lepiej zrozumieć, w jaki sposób masywne gwiazdy przekształcają obłoki gazu i pyłu, w których się narodziły. Masywne młode gwiazdy emitują duże ilości promieniowania ultrafioletowego bezpośrednio do rodzimego obłoku, który wciąż je otacza, a to zmienia fizyczny kształt chmury, a także jej skład chemiczny. Jak dokładnie działa ten proces i jak wpływa na dalsze formowanie się gwiazd i planet, nie jest jeszcze dobrze poznane – dodaje.
Fot. NASA/STScI/Rice Univ./C.O’Dell et al.
Młode gwiazdy rodzą się w gęstych skupiskach gazów i pyłów, które zapadają się pod wpływem grawitacji i zaczynają gromadzić materię z obłoku wokół siebie. Sama natura tego procesu sprawia, że trudno go dostrzec, gdyż cały ten pył i gaz blokuje promieniowanie w zakresie widzialnym i zwyczajnie zasłania to, co jest w środku. Jednak JWST bada kosmos w zakresie fal od bliskiej do średniej podczerwieni, dlatego też jest w stanie przeniknąć pył, co daje nam wgląd w obszary niemożliwe do zobaczenia w zakresie promieniowania widzialnego. Dlatego naukowcy byli bardzo podekscytowani możliwością wykorzystania teleskopu do badania formowania się gwiazd i poznania nowych szczegółów na temat tego procesu, które do tej pory były trudne do zauważenia.
Szczegółowe obrazy Mgławicy Oriona
Nowa obrazy wykonane przez Webba pokazały tylko mały skrawek Wielkiej Mgławicy w Orionie, która zwiera tysiące młodych, gorących gwiazd. Obrazy uzyskano w ramach programu Early Release Science, w którym wzięło udział ponad 100 naukowców z 18 krajów. Program został zaprojektowany specjalnie do badania, w jaki sposób gwiazdy ogrzewają gaz i pył wokół nich. Proces ten zachodzi najintensywniej w obszarach zwanych regionami fotodysocjacji, nazwanymi od procesu, w którym intensywne światło rozbija cząsteczki otaczającej gwiazdy materii.
Zdjęcia ujawniły właśnie jeden z takich obszarów. Pokazały liczne włókna materii o rozmiarach nawet 40 jednostek astronomicznych, czyli wielkością podobne do Układu Słonecznego. Ujawniły też rodzące się systemy z protogwiazdami otoczonymi dyskiem gazów i pyłów, z którego powstają planety.
Fot. NASA, ESA, CSA/ PDRs4All ERS Team/ graphical processing S. Fuenmayor & O. Berné
W prawym górnym rogu obrazu znajduje się Gromada Trapez. Emitowane przez nią promieniowanie – jonizujące światło ultrafioletowe, powoli eroduje włókno materii biegnące na obrazie ukośnie od lewego górnego rogu do prawego dolnego rogu. Promieniowanie odpycha materię, zmniejszając lub tłumiąc procesy powstawania gwiazd, tworząc jednocześnie złożone kształty i struktury widoczne na nowym obrazie. Szczegółowe zrozumienie tego procesu jest kluczem do badania materii międzygwiazdowej w naszej galaktyce, ponieważ składa się ona z pozostałości obszarów gwiazdotwórczych, takich jak Mgławica Oriona.
Inne obiekty widoczne na zdjęciu to tzw. globule, czyli gęste skupiska materii z małymi gwiazdami w środku i tworzącym się wokół nich dyskiem. Najjaśniejsza gwiazda na zdjęciu, znajdująca się w centralnej części obrazu, to Theta2 Orionis A. Jest jednym z elementów układu wielu gwiazd znajdującym się obok Gromady Trapez.
– Nigdy nie byliśmy w stanie zobaczyć skomplikowanych, drobnych szczegółów struktury materii międzygwiazdowej w tych środowiskach, ani dowiedzieć się, jak układy planetarne mogą tworzyć się w obecności tego ostrego promieniowania – mówi Emilie Habart z Institute of Space Astrophysics.
– Mamy nadzieję, że uda nam się zrozumieć cały cykl narodzin gwiazd – mówi Edwin Bergin z University of Michigan. – Na tym zdjęciu patrzymy na ten cykl, w którym pierwsza generacja gwiazd zasadniczo napromieniowuje materiał dla następnej generacji. Niewiarygodne struktury, które obserwujemy, szczegółowo pokazują, w jaki sposób cykl narodzin gwiazd zachodzi w naszej galaktyce i poza nią – zaznacza.
Obrazy w wysokiej rozdzielczości można zobaczyć i pobrać ze strony internetowej programu Early Release Science Program.
Źródło: Science Alert, AFP, fot. NASA, ESA, CSA/ PDRs4All ERS Team/ graphical processing S. Fuenmayor