Újabb meglepetést okozott a James Webb-űrtávcső, amikor fiatal csillagok egy csoportját, a WL 20-at vizsgálták vele. A térséget az 1970-es évek óta már legalább öt teleszkóppal tanulmányozták, de a Webb kiemelkedő felbontása és speciális műszerei tették csak lehetővé a felfedezést. Kiderült, hogy a WL 20S nem egyetlen csillag, hanem egy ikerpár, ami 4–2 millió évvel ezelőtt alakult ki.

A WL 20 jelű csillagcsoport a rho Ophiuchi csillagkeletkezési régióban található. Ezt a felvételt a NASA Spitzer-űrtávcsöve készítette a Földtől 407 fényévre lévő térségről, ami a Skorpió (Scorpius) és a Kígyótartó (Ophiuchus) csillagképek határán látható. Kattintva nagyítható. (NASA-JPL/Caltech)

A Webb-űrtávcső MIRI műszerének köszönhető felfedezésről június 12-én számoltak be a kutatók az Amerikai Csillagászati Társaság 244. találkozóján. Az ikercsillagok vizsgálatakor az is kiderült, hogy mindkét csillag pólusaiból gáznyaláb (jet) lövell ki az űrbe.

Művészi illusztráció két fiatal csillagról, amelyek a kialakulási folyamat végéhez közelednek. Egy-egy gázból és porból álló korong veszi körül őket, amelyekből bolygók formálódhatnak majd. A csillagok pólusaiból gáznyalábok lövellnek ki. Kattintva nagyítható. (U.S. NSF/NSF NRAO/B. Saxton)

„Évtizedek óta vizsgáljuk ezt a forrást, és azt hittük, elég jól ismerjük. A MIRI nélkül azonban máig nem tudnánk, hogy két csillagról van szó, és hogy a jetek léteznek. Megdöbbentő. Mintha más szemmel néznénk.” – mondta Mary Barsony csillagász, a kutatás vezetője.

A kutatókat akkor érte a következő meglepetés, amikor a chilei ALMA rádiótávcső-hálózat adataiból kiderült, hogy mindkét csillagot por- és gázkorong veszi körül. A csillagok kora alapján pedig elképzelhető, hogy már bolygók is kezdtek kialakulni ezekben a korongokban.

Az eredmények szerint a két csillag életének korai fázisa lassan véget ér, így lehetőségünk nyílik majd arra, hogy megvizsgáljuk, hogyan lép át egy csillag a gyerekkorból a felnőttkorba. „A két távcső együttes teljesítménye egészen hihetetlen. Ha nem láttuk volna, hogy két csillagról van szó, akkor az ALMA eredményei alapján azt hinnénk, hogy egyetlen korongot látunk réssel a közepén. Ehelyett két csillagról kaptunk adatokat, amelyek életüknek ahhoz a kritikus pontjához értek, amikor a kialakulásukért felelős folyamatok kifulladnak.” – mondta Mike Ressler (NASA JPL), a kutatócsoport tagja.

Az ALMA rádiótávcső-hálózat és a Webb-űrtávcső MIRI műszerének adatai alapján készült kép a WL 20-ról. A két csillag pólusaiból kilövellő jetek kék és zöld színnel, a porból és gázból álló korongok pedig rózsaszínnel vannak jelölve. Kattintva nagyítható. (U.S. NSF; NSF NRAO; ALMA; NASA/JPL-Caltech; B. Saxton)

A WL 20 a Tejútrendszer egy sokkal nagyobb, alaposan tanulmányozott térségében, a rho Ophiuchi elnevezésű gáz- és porfelhőben helyezkedik el, nagyjából 400 fényévre a Földtől. Valójában egy sűrű gáz- és porfelhő mögött rejtőzik, ami elnyeli a látható fény nagy részét. A Webb-űrtávcső a nagyobb hullámhosszú infravörös sugárzást is érzékeli, ami képes áthatolni a felhőn. A távcsőre szerelt MIRI műszer a legnagyobb hullámhosszú infravörös tartományt észleli az összes műszer közül, így kiválóan alkalmas az olyan halvány csillagkeletkezési régiók megfigyelésére, mint a WL 20.

A rádióhullámok is képesek lehetnek áthatolni a poron, de nem fedik fel ugyanazokat a jelenségeket, mint az infravörös sugárzás. A WL 20S jelű csillagpárt körülvevő, porból és gázból álló korongok az úgynevezett szubmilliméteres tartományban bocsátanak ki sugárzást, ami képes áthatolni a gázfelhőn, és érzékelhető az ALMA számára.

A kutatók azonban könnyedén értelmezhették volna úgy is az adatokat, hogy egyetlen koronggal állunk szemben, amelyen egy rés található, ha a MIRI nem fedezte volna fel a két sugárnyalábot. Ezeket ionok alkotják, amik közepes infravörös tartományban sugároznak, de szubmilliméteres tartományban nem. Csak egy olyan infravörös műszer, amelynek a MIRI-hez hasonló térbeli és spektrális felbontása van, lehet képes érzékelni őket.

A WL 20 csillagrendszerről készült felvételek, amelyek balról jobbra a NASA IRTF (Infrared Telescope Facility) infravörös távcsövével, a Palomar-hegyi 5 méteres Hale-teleszkóppal, a Keck II távcsővel, valamint a NASA James Webb-űrtávcsövével készültek. Kattintva nagyítható.(U.S. NSF; NSF NRAO; ALMA; NASA/JPL-Caltech; B. Saxton; Carnegie/Caltech)

Az ALMA képes a fiatal csillagok körül a kialakulásuk után visszamaradt anyagok érzékelésére is. Ezek a gáz- és porfelhők molekulákból, például szén-monoxidból állnak, és nagyobb hullámhosszú sugárzást bocsátanak ki. Az ALMA megfigyeléseiben hiányoznak ezek a felhők, és ez azt mutatja, hogy a csillagok már túlléptek a kezdeti keletkezési fázison.

„Lenyűgöző, hogy ebben a térségben még mindig találunk újdonságot a csillagok életciklusáról. Kíváncsian várom, mivel fog még a Webb meglepni.” – mondta Ressler.

A konferencián készült felvétel erre a linkre kattintva tekinthető meg.

Forrás: NASA JPL