W ramach przeglądu PHANGS zebrano obserwacje 19 galaktyk spiralnych w bliskiej i średniej podczerwieni wykonanych za pomocą Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba. Dane te ujawniają wiele ciekawych szczegółów.
Przez długi czas to właśnie pył skrywał przed astronomami wiele skupisk gwiazd, gdy obserwowali niebo w świetle widzialnym. Astronomowie znaleźli pewne wyjście z tej kłopotliwej sytuacji: polegali w swoich badaniach na zliczeniach widocznych w nim, najbardziej masywnych obiektów, a następnie przyjmowali pewne założenia co do tego, ile mniejszych gwiazd może im towarzyszyć. Nie jest to jednak dokładna metoda.
Bliska podczerwień uwydatnia blask gwiazd, a stare gwiazdy świecą w niej na niebiesko. Obrazy kosmosu w średniej podczerwieni ujawniają z kolei kosmiczny pył, a zwłaszcza zawarte w nim złożone cząsteczki, znane jako wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne. Ich obecność w kosmosie stanowi ważny wskaźnik aktywnych procesów gwiazdotwórczych. Masywne, nowo narodzone gwiazdy, wciąż spowite takim pyłem, na zdjęciach w podczerwieni z kamery JWST są więc jasnoczerwone.
Karin Sandstrom z Uniwersytetu Kalifornijskiego, astronom biorąca udział w projekcie PHANGS, uważa obecne możliwości teleskopu Jamesa Webba ze przełom. – Teraz możemy zacząć poszukiwania rzeczywistych, osadzonych w pyle, młodych obiektów gwiazdowych i policzyć je – cieszyła się, prezentując wyniki badań swojego zespołu na niedawnym spotkaniu Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego. Pełny „wykaz” takich niewidocznych dotąd gwiazd pomoże naukowcom lepiej zrozumieć cały cykl życia i ewolucję gwiazd.
To jasne obszary widoczne na zdjęciach w podczerwieni z kamery JWST są więc najbardziej niezwykle i cenne z punktu widzenia nauki. Jednak i te niby niepozorne, ciemniejsze, wzbudzają ciekawość. Czym one są? Ocenia się, że zewnętrzne warstwy eksplodujących gwiazd wbijały się w rzadkie gazowe obszary położone pomiędzy gwiazdami, tworząc ciemne bąble pośród świecącego pyłu. Tego typu pęcherzyki i włókna są na zdjęciach z Webba rozróżnialne w najmniejszych skalach, jakie kiedykolwiek zaobserwowano i opowiadają nam całą historię cyklu formowania się i umierania gwiazd.
W galaktyce spiralnej NGC 628 astronomowie zidentyfikowali na przykład ponad 1700 takich bąbli. Co więcej, odkryto, że jedna trzecia większych z nich posiada też mniejsze bąbelki rozlokowane wzdłuż ich krawędzi. To znak, że nowe narodziny gwiazd zostały tam zainicjowane wzdłuż pylistych i pełnych pęcherzyków ścian pyłu, wyrzeźbionych wcześniej przez starsze, umierające gwiazdy. Gwiazdy powstają z gazu, ale także oddają go przestrzeni kosmicznej i wyrzucają z siebie, gdy umierają, więc badanie gwiazd osadzonych w pyle i pylistego gazu obecnego w galaktykach daje astronomom dobry wgląd w to, jak działa ten niezwykły cykl sprzężenia zwrotnego.
Dodajmy jeszcze, że Webb nie jest jedynym potężnym teleskopem, który przygląda się tym galaktykom, a jedynie najnowszym z nich. Dostępne są również ich obrazy zarejestrowane w świetle widzialnym i ultrafioletowym z Kosmicznego Teleskopu Hubble'a i z Wielozadaniowego Teleskopu Spektroskopowego Europejskiego Obserwatorium Południowego w Chile. Dane radiowe dla tych galaktyk pochodzą natomiast z sieci ALMA w Chile.
Nowe zdjęcia w pełnej rozdzielczości można zobaczyć na stronie internetowej projektu PHANGS.
Źródło: Sky & Telescope, fot. NASA / ESA / CSA / STScI / Janice Lee (STScI) / Thomas Williams (Oxford) / PHANGS Team; Designer: Elizabeth Wheatley (STScI)
