Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba uchwycił zapierające dech w piersiach obrazy oddalonej o około 160 tys. lat świetlnych Mgławicy Tarantula. Obiekt ten jest największym i najjaśniejszym obszarem formowania się gwiazd w Grupie Lokalnej. Obrazy dostarczone przez Webba przedstawiają tysiące nigdy wcześniej nie widzianych młodych gwiazd oraz odległe galaktyki w tle, a także szczegółową strukturę i skład gazu i pyłu mgławicy.
Mgławica Tarantula, nazywana tak ze względu na wygląd jej pyłowych włókien, które na wcześniejszych obrazach przypominały nieco nogi pająka, od dawna jest ulubioną mgławicą astronomów badających powstawanie gwiazd. Nazywana też NGC 2070 lub 30 Doradus, znajduje się w Wielkim Obłoku Magellana, około 160 tys. lat świetlnych od nas. Jest jednym z najbardziej aktywnych obszarów gwiazdotwórczych w Grupie Lokalnej – grupie kilkudziesięciu galaktyk rozciągającej się na obszarze około 10 milionów lat świetlnych, do której należy też Droga Mleczna.
Teraz astronomowie skupili na mgławicy obiektywy Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba, aby zajrzeć przez włókna pyłu i gazu, czego efektem są zapierające dech w piersiach obrazy. Nowe obserwacje regionu gwiazdotwórczego ujawniając dotychczas niewidoczne cechy, które pogłębiają naukowe zrozumienie tego gwiezdnego żłobka.
Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba bada kosmos w zakresie fal od bliskiej do średniej podczerwieni. Astronomowie skupili na Mgławicy Tarantula trzy instrumenty o wysokiej rozdzielczość znajdujące się na teleskopie Webba: kamerę bliskiej podczerwieni – NIRCam, instrument działający w zakresie średniej podczerwieni – MIRI, oraz spektrograf, który jest w stanie jednocześnie mierzyć widmo bliskiej podczerwieni – NIRSpec.
Dzięki obrazowaniu za pomocą instrumentu NIRCam naukowcy ustalili, że wnęka czy też luka w centrum zdjęcia powstała na skutek promieniowania emitowanego z gromady masywnych młodych gwiazd, które na obrazie mienią się bladoniebieskim blaskiem. Tylko najgęstsze obszary mgławicy są odporne na tę erozję powodowaną przez potężne wiatry pochodzące z młodych gwiazd. Tworzą one skupiska gazów i pyłów zawierające formujące się protogwiazdy, które w końcu wyjdą ze swoich kokonów i zaczną kształtować mgławicę.
Jedną z takich właśnie gwiazd uchwycił instrument NIRSpec. Astronomowie początkowo myśleli, że ta gwiazda może być nieco starsza i już jest w trakcie usuwania pyłowej bańki wokół siebie. Jednak instrument NIRSpec wykazał, że gwiazda dopiero zaczyna wyłaniać się ze swojej otoczki i nadal utrzymuje wokół siebie izolującą chmurę pyłu. Bez wysokiej rozdzielczości teleskopu Webba ten epizod formowania się gwiazdy w akcji mógłby zostać niezauważony.
Obraz z instrumentu MIRI skupia się na centralnym obszarze obiektu i odsłania zupełnie inny widok Mgławicy Tarantula. W zakresie średniej podczerwieni młode, gorące gwiazdy bledną, a jaśniejsze stają się skupiska gazów i pyłów, fot. NASA, ESA, CSA, STScI, Webb ERO Production Team
Region ten nabiera innego wyglądu, gdy jest oglądany przez instrument MIRI obrazujący w zakresie średniej podczerwieni. Podczas gdy krótsze fale światła są absorbowane lub rozpraszane przez ziarna pyłu w mgławicy, dłuższe fale średniej podczerwieni penetrują ten pył, ostatecznie ujawniając wcześniej niewidzialne środowisko kosmiczne. Gorące gwiazdy bledną, a chłodniejszy gaz i pył zaczynają świecić jaśniej. Dzięki MIRI uczeni dostrzegli w obłokach gwiezdnego żłobka nigdy wcześniej nie widziane jasne punkty wskazujące na protogwiazdy, które wciąż formują się i zyskują na masie.
Jednym z powodów, dla których Mgławica Tarantula jest interesująca dla astronomów, jest to, że ma podobny skład chemiczny, jak gigantyczne obszary gwiazdotwórcze, obserwowane kiedy Wszechświat miał zaledwie kilka miliardów lat i kiedy tempo formowania się nowych gwiazd był najszybsze. W Mgławicy Tarantula prawie nie ma ciężkich pierwiastków.
Regiony gwiazdotwórcze w naszej Drodze Mlecznej nie produkują gwiazd w takim tempie jak Mgławica Tarantula i mają inny skład chemiczny. To sprawia, że Mgławica Tarantula jest idealnym miejscem do badań procesów formowania się gwiazd. Pomimo wielu lat obserwacji gwiazd, proces ten wciąż kryje w sobie wiele tajemnic.
Źródło: ESA/ NASA, fot. NASA, ESA, CSA, STScI, Webb ERO Production Team
