На останньому зображенні JWST зафіксував зірку L1527, вік якої усього 100 000 років, в процесі її формування.
Куди б JWST не спрямовував свій погляд у космосі, він виявляє вражаючі взаємодії між матерією та енергією. Webb дозволяє побачити більше деталей цих процесів ніж будь-який інший телескоп, завдяки своїй здатності проникати через щільні шари газу та пилу, які приховують багато космічних об’єктів.
На останньому зображенні JWST зафіксував молоду зірку L1527, віком усього 100 000 років, яка ще знаходиться у молекулярній хмарі, де вона сформувалася. Саме для вивчення таких об’єктів NASA створило JWST (спільно з ESA та CSA), адже телескоп здатен проникати крізь пил і газ, відкриваючи найраніші етапи формування зірок.
Зображення було зроблено за допомогою інструменту середнього інфрачервоного діапазону MIRI. Молода протозірка знаходиться в центрі, і вона все ще росте.
Протозірка не належить до зірок головної послідовності, тому вона не здійснює термоядерний синтез, подібний до Сонця. У її ядрі можливий невеликий синтез дейтерію, але основна енергія генерується інакше. За рахунок гравітаційного стискання матеріалу, який нагрівається, зірка отримує енергію. Додаткова енергія походить від ударних хвиль, що утворюються при зіткненні нового матеріалу з уже існуючим газом. Ця енергія освітлює протозірку та її оточення всередині величезної молекулярної хмари, з якої вона утворилася.
З накопиченням маси молоді протозірки генерують сильні магнітні поля. Ці поля, поєднуючись з обертанням, відштовхують матерію від зірки. Таким чином, зростаюча протозірка викидає частину матерії назад у космос, формуючи вражаючі струмені у вигляді пісочного годинника, що виходять з полюсів зірки. Ці струмені створюють видимі великі поштовхи в матерії довкола зірки, формуючи ниткоподібні структури.
В оточенні зірок знаходяться поліциклічні ароматичні вуглеводні (ПАВ), органічні сполуки, які є поширеними у всесвіті та можуть сприяти виникненню життя. На зображеннях вони випромінюють синє світло, зокрема у вигляді ниткоподібних структур.
Червона зона в центрі представляє собою густий шар газу і пилу, що оточує молоду зірку, який світиться від енергії зірки. Біла ділянка між червоним і синім — це зона змішаних матеріалів.
Це не перший раз, коли телескоп Вебба перевіряє L1527. У 2022 році він спостерігав за протозіркою за допомогою камери ближнього інфрачервоного діапазону (NIRCam).
JWST зробив це зображення L1527 за допомогою камери ближнього інфрачервоного діапазону (NIRCam). Авторство зображення: NASA, ESA, CSA та STScI. Обробка зображень: J. DePasquale, A. Pagan та A. Koekemoer (STScI)
Це чудовий приклад взаємодії матерії та енергії, який є тимчасовим. З плином часу, потужні потоки протозірки видалять значну кількість газу та пилу з її оточення, залишаючи протопланетний диск. Врешті-решт, зірка перетвориться на зірку головної послідовності, видиму без газопилової завіси, а її планетна система продовжить формуватися.
Читайте також: Телескоп Hubble показав народження нової зірки. Фото
Існують невирішені питання щодо формування протозірок. Наприклад, астрофізики не мають точних знань про те, як і коли розпочинається термоядерний синтез, що перетворює протозірку на зірку головної послідовності.
Незважаючи на те, що астрономи виявили потужні магнітні поля навколо протозірок, вони все ще шукають відповіді на питання про їхнє походження та роль у процесі колапсу та обертання зірки.
Космічний телескоп Джеймса Вебба досягнув певного прогресу у вивченні цього питання. Недавно було підтверджено, що струмені від молодих зірок вирівнюються через обертання зірки та магнітні поля, що узгоджується з теорією, але до цього часу не було підтверджено спостереженнями.
Існують також невизначеності щодо процесу формування подвійних зірок.
Точна природа подій, які спричиняють утворення зірок, залишається невідомою. Ударні хвилі від наднових можуть ініціювати народження нових зірок, але що відбувається в інших випадках? Чи все залежить лише від щільності?
Здається, відповіді на ці запитання будуть з’ясовуватися поступово.