Istraživači koji koriste NASA-in svemirski teleskop Džejms Veb dobijaju prvi pogled na formiranje zvezda, gas i prašinu u obližnjim galaksijama sa rezolucijom bez presedana na infracrvenim talasnim dužinama. Podaci su omogućili početnu kolekciju od 21 istraživačkog rada koji pružaju novi uvid u to kako neki od procesa najmanjih razmera u našem univerzumu – počeci formiranja zvezda – utiču na evoluciju najvećih objekata u našem kosmosu: galaksija.
Najveće istraživanje obližnjih galaksija u Vebb-ovoj prvoj godini naučnih operacija sprovodi se u saradnji sa Phisics at High Angular Rezolution in Nearbi Galakies (PHANGS), uključujući više od 100 istraživača iz celog sveta. Vebova zapažanja vodi Dženis Li, glavni naučnik Opservatorije Gemini u NOIRLab-u Nacionalne naučne fondacije i pridruženi astronom na Univerzitetu Arizona u Tusonu.
Tim proučava raznovrstan uzorak od 19 spiralnih galaksija, a tokom prvih nekoliko meseci Vebovih naučnih operacija, obavljena su zapažanja pet od tih meta — M74, NGC 7496, IC 5332, NGC 1365 i NGC 1433. Rezultati su već zapanjujući astronome.
„Jasnoća sa kojom vidimo finu strukturu svakako nas je iznenadila“, rekao je član tima David Thilker sa Univerziteta Džon Hopkins u Baltimoru, Merilend.
„Direktno vidimo kako energija formiranja mladih zvezda utiče na gas oko njih, i to je jednostavno izvanredno“, rekao je član tima Erik Rosolovski sa Univerziteta Alberta, Kanada.
Slike iz Vebovog srednjeg infracrvenog instrumenta (MIRI) otkrivaju prisustvo mreže visoko strukturiranih karakteristika unutar ovih galaksija – sjajnih šupljina prašine i ogromnih kavernoznih mehurića gasa koji oblažu spiralne krakove. U nekim posmatranim regionima obližnjih galaksija, ova mreža karakteristika izgleda izgrađena od pojedinačnih i preklapajućih školjki i mehurića gde mlade zvezde oslobađaju energiju.
„Oblasti koje su potpuno tamne na Hubble slikama svetle se sa izuzetnim detaljima na ovim novim infracrvenim slikama, omogućavajući nam da proučavamo kako je prašina u međuzvezdanom medijumu apsorbovala svetlost formiranih zvezda i emitovala je nazad u infracrvenom spektru, osvetljavajući zamršeno mreža gasa i prašine“, rekla je članica tima Karin Sandstrom sa Univerziteta Kalifornije u San Dijegu.
Snimanje visoke rezolucije potrebno za proučavanje ovih struktura dugo je izbegavalo astronome – sve dok se Veb nije pojavio.
„Tim PHANGS je proveo godine posmatrajući ove galaksije na optičkim, radio i ultranasilnim talasnim dužinama koristeći NASA-in Habl svemirski teleskop, Atacama Large Millimeter/Submilimeter Arrai i Multi Unit Spectroscopic Ekplorer Veoma velikog teleskopa“, dodao je član tima Adam Leroi iz tima. Državni univerzitet Ohajo. „Ali najranije faze životnog ciklusa zvezde ostale su van vidokruga jer je proces obavijen oblacima gasa i prašine.“
Veb-ove moćne infracrvene mogućnosti mogu da probiju prašinu da bi povezali delove slagalice koji nedostaju.
Na primer, specifične talasne dužine koje se mogu posmatrati pomoću MIRI (7,7 i 11,3 mikrona) i Vebove bliske infracrvene kamere (3,3 mikrona) su osetljive na emisiju policikličnih aromatičnih ugljovodonika, koji igraju ključnu ulogu u formiranju zvezda i planeta. Ove molekule je otkrio Veb u prvim posmatranjima programa PHANGS.
Proučavanje ovih interakcija u najfinijim razmerama može pomoći u pružanju uvida u širu sliku o tome kako su galaksije evoluirale tokom vremena.
„Pošto se ova zapažanja uzimaju kao deo onoga što se zove program trezora, dostupna su javnosti kako se posmatraju i primaju na Zemlji“, rekla je Eva Šinerer sa Instituta za astronomiju Maks Plank u Hajdelbergu, Nemačka, i vođa PHANGS saradnja.
Tim PHANGS-a će raditi na kreiranju i objavljivanju skupova podataka koji usklađuju Vebove podatke sa svakim od komplementarnih skupova podataka koji su prethodno dobijeni od drugih opservatorija, kako bi se ubrzalo otkriće šire astronomske zajednice.
„Zahvaljujući rezoluciji teleskopa, po prvi put možemo da sprovedemo potpuni popis formiranja zvezda i izvršimo inventarizaciju međuzvezdanih srednjih mehurastih struktura u obližnjim galaksijama izvan Lokalne grupe“, rekao je Li. „Taj popis će nam pomoći da razumemo kako se formiranje zvezda i njihove povratne informacije utiskuju u međuzvezdani medij, a zatim daju povod za sledeću generaciju zvezda, ili kako to zapravo sprečava formiranje sledeće generacije zvezda.
Početni nalazi tima, sastavljeni od 21 pojedinačne studije, nedavno su objavljeni u posebnom izdanju časopisa The Astrophysical Journal Letters.
