Μια επιστημονική ομάδα από το Πανεπιστήμιο της Φλόριντα, με επικεφαλής τον υποψήφιο διδάκτορα Taehwa Yoo, χρησιμοποίησε το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb (JWST) για να διεισδύσει στα πυκνά νέφη σκόνης του Westerhout 51 (W51).
Πρόκειται για μια από τις μεγαλύτερες περιοχές σχηματισμού αστέρων στον Γαλαξία μας, η οποία βρίσκεται σε απόσταση περίπου 17.000 ετών φωτός από τη Γη. Χάρη στην υπέρυθρη όραση του τηλεσκοπίου, οι αστρονόμοι κατάφεραν να δουν για πρώτη φορά νεαρά, τεράστια άστρα που μέχρι πρότινος παρέμεναν κρυμμένα πίσω από αδιαπέραστα πέπλα κοσμικής σκόνης.
Η ανατομία ενός αστρικού συνόλου
Η έρευνα εστίασε στην περιοχή W51A, το νεότερο τμήμα του συμπλέγματος. Τα δεδομένα αποκάλυψαν μια πληθώρα σύνθετων δομών που συνοδεύουν τη γέννηση των άστρων.
Οι αστρονόμοι παρατήρησαν νήματα σκόνης, γιγάντιες φυσαλίδες αερίου και «κομητικά αντικείμενα» – σφαιρίδια σκόνης που σμιλεύονται από την ακτινοβολία των γειτονικών άστρων παίρνοντας σχήμα κομήτη.
Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσίασε μια κοιλότητα γύρω από ένα νεογέννητο άστρο, η οποία υποδηλώνει ότι το άστρο «καταβροχθίζει» και απομακρύνει το υλικό από το οποίο γεννήθηκε, διαμορφώνοντας το περιβάλλον του.
Συνδυάζοντας το JWST με το ALMA
Παρά την ισχύ του James Webb, ορισμένα σημεία είναι τόσο πυκνά που ακόμη και το υπέρυθρο φως δυσκολεύεται να τα διαπεράσει. Για τον λόγο αυτό, η ομάδα συνέκρινε τις εικόνες του JWST με δεδομένα από το Atacama Large Millimeter Array (ALMA), ένα ραδιοτηλεσκόπιο στη Χιλή που ανιχνεύει ραδιοκύματα.
Διαπιστώθηκε ότι μόνο ένα κλάσμα των άστρων είναι ορατό και στα δύο τηλεσκόπια, γεγονός που αναδεικνύει την ανάγκη συνδυασμού διαφορετικών τεχνολογιών για την πλήρη κατανόηση της διαδικασίας. Το ALMA εντόπισε πάνω από 200 «προ-αστρικά αντικείμενα» (PPOs), τοποθεσίες όπου η αστρική γέννηση βρίσκεται σε αρχικό στάδιο ή πρόκειται να ξεκινήσει σύντομα.
Τα στάδια της αστρικής εξέλιξης
Η διαδικασία ξεκινά όταν νέφη αερίου και σκόνης συμπυκνώνονται για να σχηματίσουν θερμούς πυρήνες. Αυτά τα «νεαρά αστρικά αντικείμενα» συσσωρεύουν υλικό και εκτοξεύουν υπερθερμασμένους πίδακες (jets) από τους πόλους τους.
Το James Webb κατέγραψε τουλάχιστον έναν τέτοιο πίδακα που περιέχει ιονισμένο σίδηρο και υδρογόνο, ο οποίος επηρεάζει το γύρω μεσοαστρικό μέσο.
Όταν το άστρο φτάσει σε επαρκή μάζα, ξεκινά η πυρηνική σύνδεση υδρογόνου σε ήλιο στον πυρήνα του – η στιγμή της επίσημης «γέννησής» του. Τα τεράστια άστρα που σχηματίζονται στο W51A είναι τόσο ισχυρά που η ακτινοβολία τους μπορεί να διαλύσει τα γύρω νέφη, σταματώντας τη δημιουργία άλλων άστρων στην περιοχή.
Οι νέες παρατηρήσεις δεν είναι απλώς όμορφες φωτογραφίες· είναι τα καλύτερα επιστημονικά δεδομένα που είχαμε ποτέ για αυτή την περιοχή. Κάθε ανάλυση των εικόνων αποκαλύπτει κάτι απροσδόκητο για τους μηχανισμούς σχηματισμού των πιο μαζικών άστρων του σύμπαντος, προσφέροντας μια ολοκληρωμένη εικόνα για το πώς το χάος της σκόνης μετατρέπεται σε λαμπερά άστρα.
