Gdje god teleskop James Webb (JWST) gleda u svemiru, materija i energija su u interakciji u spektakularnim prikazima. Webb otkriva više detalja u tim interakcijama nego bilo koji drugi teleskop jer može vidjeti kroz gusti plin i prašinu koji skrivaju mnoge objekte.
Na novoj slici JWST vidi mladu protozvijezdu staru samo 100.000 godina, piše Science Alert.
Zvijezda je nazvana L1527, au ovoj mladoj dobi još uvijek je smještena u molekularnom oblaku koji ju je iznjedrio. Ovo je jedan od razloga zašto je NASA izgradila JWST (uz pomoć ESA-e i CSA-e). Teleskop može vidjeti kroz prašinu i plin kako bi otkrio najranije faze formiranja zvijezda.
Ova je slika snimljena MIRI-jem, srednjim infracrvenim instrumentom. Mlada protozvijezda je u srcu svega i još uvijek raste. Akumulira masu s protoplanetarnog diska koji ga okružuje. Disk je sićušna tamna vodoravna crta u središtu slike.
Protozvijezda nije zvijezda glavnog niza, tako da ne prolazi kroz fuziju kao Sunce. Možda postoji mala količina fuzije deuterija u njegovoj jezgri, ali ona stvara energiju na drugačiji način.
Kako gravitacijska snaga zvijezde privlači materijal bliže, materijal se komprimira i zagrijava. Više energije dolazi od udarnih valova koje stvara nadolazeći materijal koji se sudara s postojećim plinom. To je energija koja osvjetljava zvijezdu i njezinu okolinu unutar golemog molekularnog oblaka koji ju je iznjedrio.
Kako mlade protozvijezde akumuliraju masu, stvaraju snažna magnetska polja. U kombinaciji s rotacijom zvijezde, ta polja tjeraju materiju od zvijezde.
Dakle, kako protozvijezda dobiva masu, ona također izbacuje dio nje natrag u svemir u spektakularnim mlazovima u obliku pješčanog sata koji dolaze s polova zvijezde. Ovi mlazovi stvaraju vidljive pramčane udare u materiji oko zvijezde, a to su filamentne strukture.
U okolini zvijezde nalaze se policiklički aromatski ugljikovodici (PAH). To su organski spojevi kojih ima u izobilju u svemiru i koji su možda doprinijeli pojavi života. Oni svijetle plavo na slici, uključujući i filamentne strukture.
Crveno područje u središtu je debeli sloj plina i prašine koji okružuje mladu zvijezdu, osvijetljen energijom zvijezde. Bijela regija između crvene i plave je mješavina materijala. Ovdje ima više PAH-ova, kao i ioniziranih plinova poput neona i drugih ugljikovodika.
Ovo nije prvi put da JWST ispituje L1527. Godine 2022. promatrao je protozvijezdu svojom bliskom infracrvenom kamerom (NIRCam).
Ovaj prekrasan prikaz interakcije materije i energije je prolazan.
S vremenom će snažni izljevi protozvijezde očistiti okolinu od velikog dijela plina i prašine, iako će ona i dalje imati svoj protoplanetarni disk. Na kraju će zvijezda postati zvijezda glavnog niza, lako vidljiva bez vela plina i prašine. Do tog će vremena planetarni sustav zvijezde poprimiti oblik.
Postoje neodgovorena pitanja o formiranju protozvijezda, a jedan od glavnih naučnih ciljeva JWST-a je stvaranje zvijezda. Na primjer, astrofizičari ne znaju tačno kako i kada dolazi do fuzije, a protozvijezda postaje zvijezda glavnog niza.
Iako astronomi znaju da postoje snažna magnetska polja oko protozvijezda, ne znaju tačno kako nastaju i kakvu ulogu igraju u kolapsu i rotaciji zvijezde.
JWST je napravio određeni napredak po ovom pitanju. Nedavno je potvrđeno da su mlazovi mladih zvijezda poravnati zbog rotacije zvijezde i magnetskih polja, nešto što podupire teorija, ali do sada nije potvrđeno promatranjima.
Također postoje nejasnoće o tome kako nastaju binarne zvijezde. Nastaju li na isti način kao i usamljene zvijezde? Zašto je toliko mnogo zvijezda binarnih?
Tačna priroda događaja koji pokreću stvaranje zvijezda također nije jasna. Udarni valovi iz supernova mogu izazvati rađanje zvijezda, ali što je s drugim slučajevima? Je li to samo pitanje gustoće?
Odgovori na ova pitanja bit će postupni. Sa svojom sposobnošću da vidi više detalja u mladim zvijezdama i oblacima uskovitlanog plina i prašine koji ih obavijaju, JWST napreduje jednu po jednu sliku.
