A James Webb-űrtávcső egyik fő célja a nagy vöröseltolódású, tehát távoli Univerzum vizsgálata, azonban ezúttal a csillagászok egy kicsit közelebbi célpontot választottak ki a minden eddigit felülmúló űreszköznek, mégpedig szülőgalaxisunk, a Tejútrendszer külső peremvidékének vizsgálatát. Ez a régió körülbelül 58000 fényévre található a galaktikus középponttól, tehát nagyjából kétszer olyan távol, mint a Föld.

Egy kutatócsoport az űrtávcső NIRCam nevű közeli infravörös, és MIRI nevű közép-infravörös műszereinek segítségével képet alkotott két távoli molekulafelhőről, az 1-es és a 2-es számmal jelölt Digel Felhőről. A James Webb példátlan érzékenysége lehetővé tette, hogy minden eddiginél jobb felbontású kép készüljön a felhőkben található, jelenleg is aktív csillagkeletkezést mutató csillaghalmazokról, nagyon fiatal csillagelődökről, kiáramló anyagnyalábokról, és jellegzetes csillagködökről.

Ezek a mérések lehetővé teszik, hogy a csillagászok olyan részletességgel vizsgálják a Tejútrendszer peremvidékén zajló csillagkeletkezést, mint a Naprendszer környezetében lévő fiatal csillagokat. A megszerzett adatokon alapuló publikáció első szerzője, Natsuko Izumi a következőképpen nyilatkozott kutatásukról:

„Ezeket a molekulafelhőket már korábban is ismertük, de mivel rendkívül távoliak, a James Webb-űrtávcső felbocsátása előtt nem tudtuk őket részleteikben is megvizsgálni. Az évek során sok előzetes mérést készítettünk ezekről a területekről, amelyeket most végre a James Webb rendkívüli műszereivel is megörökíthettünk. Sosem gondoltam volna, hogy ennyire aktív csillagkeletkezés zajlik a 2-es számmal jelölt Digel Felhőben, és mindez ilyen látványosságokat produkál!”

Az S2-es jelölésű Digel Felhő látványos csillagkeletkezési területe a James Webb-űrtávcső felvételén. (Forrás: NASA, ESA, CSA, STScI, Michael Ressler (NASA-JPL).)

Csillag születik!

Bár a Digel Felhők a galaxisunk részét képezik, kémiai összetételüket tekintve jobban hasonlítanak a fiatal Tejútrendszerre, illetve a törpegalaxisokra: jóval szegényebbek a hidrogénnél és héliumnál nehezebb elemekben ugyanis, mint galaxisunk többi régiója. Éppen ezért igencsak érdekes eredményekhez vezethet ezeknek a távoli felhőknek a vizsgálata. A kutatók 4 fiatal csillaghalmazt választottak ki a Digel Felhőkön belül a James Webb-űrtávcsővel történő, részletes vizsgálatra, amelyek az 1A, 1B, 2N és 2S nevet viselik.

A leglátványosabb eredmények a 2S jelölésű halmazhoz köthetőek, amelyben a James Webb-űrtávcsőnek sikerült megörökítenie a fő csillaghalmazban újonnan kialakult csillagokat. Ez a sűrű régió napjainkban is igen aktívnak mondható, ugyanis látszik, hogy ezek a fiatal csillagok anyagnyalábot lövellnek ki a pólusaikon keresztül. Ezeket a nyalábokat a szaknyelv jetnek nevezi. Mindezek mellett a csillagászoknak sikerült egy alrendszer azonosítaniuk a halmazban, amelynek a létezését már korábban is megjósolták, kimutatni azonban most először sikerült.

A kutatás résztvevői elképesztőnek, és tűzijátékhoz hasonlónak találják a James Webb-űrtávcső új felvételeit a régióról, amelyen sok fiatal csillag, és a belőlük különböző irányba kiáramló jetek látszanak.

A csillagok meséje

A galaxis külső peremvidékéről, illetve a Digel Felhőkről készített mérések egy új kezdőpontul szolgálnak a későbbi vizsgálatokhoz: a kutatócsoport a jövőben még részletesebb elemzésnek tervezi alávetni a távoli csillaghalmazokat, illetve fiatal csillagokat, hogy közelebb kerüljön a csillagok fizikáját övező rejtélyek megoldásához. Egy ilyen megoldatlan probléma például a különböző tömegű csillagok gyakoriságának feltérképezése a Tejútrendszer külső vidékén, illetve a különféle környezeteknek a csillagkeletkezés folyamatára gyakorolt hatásainak vizsgálata.

A földi és űrbéli távcsövek, illetve a James Webb-űrtávcső adatainak kombinálásával a kutatók első kézből vizsgálhatják a galaxis távoli régióján jelenlévő csillagkeletkezési folyamatoknak minden lépcsőfokát, illetve a csillagok körül található korongokat, amelyek a későbbiekben a bolygókeletkezés helyszínéül szolgálnak. Talán választ találnak arra a kérdésre is, hogy ezeknek a korongoknak miért rövidebb az élete a környezetünkben vizsgált fiatal csillagok körüli korongokénál, illetve további analízissel mélyebben megérthetik az S2 felhő kinematikáját.

Noha a csillagkeletkezés folyamatának egésze nagyon bonyolult, és sok nyitott kérdést tartogat, a James Webb-űrtávcső elképesztő érzékenységű felvételei segíthetnek abban, hogy közelebb kerüljünk ezeknek a rejtélyeknek a megoldásához.

Az itt leírtakról szóló tanulmányt a The Astrophysical Journal című szaklapban tették közzé.

A cikk forrása: https://webbtelescope.org/contents/news-releases/2024/news-2024-131