Prva detekcija ostvarena zapanjujućom Webbovom slikom

Detalji: Kategorija: Magline; Datum kreiranja: utorak, 25 jun 2024 09:24; Autor Astronomski magazin

Ovo je novi članak s NASA-inog sajta Svemirskog teleskopa James Webb. Nije u njemu puno rečeno o tome kako to da su svi mlazovi u Zmiji paralelni. Nije, zapravo, rečeno ništa o tome.

Ranija objava vezana uz Hubbleovo otkriće lepršanja šišmiša u maglici zmiji je ovdje:

https://www.facebook.com/.../4910.../posts/3091619804261171/

Nakon dviju slika koje su opisane u donjem članku, prilažem i (još uvijek smanjene) detalje s prve fotografije, o kojima je riječ u završnom dijelu teksta. Prva slika ima u originalu 102 milijuna piksela (115 MB, png).

Animacija na kraju pruža uvid u položaj maglice Zmije na našem nebu.

Priredio i prilagodio:
Zoran Knez
AstroMosor

magline 1

Prva detekcija ostvarena zapanjujućom Webbovom slikom

Jedna pojava, koju su se astronomi već dugo vremena nadali neposredno fotografirati, konačno je po prvi put zabilježena na slici koju je NASA-in Svemirski teleskop James Webb snimio svojom NIRCam-om. Na toj zapanjujućoj fotografiji maglice Zmije, otkriće se vidi u sjevernom dijelu (gore lijevo) toga nedalekog zvjezdorodnog područja.

Astronomi su pronašli jednu intrigantnu skupinu protostelarnih odljeva, nastalih na mjestima gdje se plinski mlazovi koji brizgaju iz novorođenih zvijezda velikim brzinama zarivaju u obližnji plin i prašinu. Takvi se objekti obično u nekom predjelu javljaju u različitim orijentacijama. Ovdje su, međutim, svi oni nagnuti u istom pravcu, pod istim kutom, tako da nalikuju kiši koja pljušti s neba.

Otkriće tih poravnatih objekata je ostvareno zahvaljujući Webbovoj izvanrednoj prostornoj razlučivosti i njegovoj osjetljivosti na bliskoinfracrvene valne duljine. Ono nam pruža informacije o osnovama zvjezdorodnog procesa.

"Astronomi su već dugo vremena pretpostavljali da će sve zvijezde koje nastaju unutar oblaka (plina i prašine) koji se urušava pokazivati tendenciju vrtnje u istom smjeru", kaže voditelj ovog istraživanja Klaus Pontoppidan, iz NASA-inog Laboratorija za mlazni pogon u Pasadeni (am. sav. drž. Kalifornija). "Međutim, to nikada prije nije bilo viđeno neposredno. Ove poravnate duguljaste strukture su povijesni zapis o nečemu što je fundamentalno za nastanak zvijezda."

Pa kako je ta poravnatost zvjezdanih mlazova povezana s vrtnjom zvijezda? Kako se oblak međuzvjezdanog plina urušava sam u sebe, tako se zvijezde koje se unutar njega oblikuju okreću brže. Da bi se plin nastavio gibati prema unutra, neophodno je da se dio te vrtnje (poznate kao kutni moment) prethodno ukloni. Oko mlade zvijezde se oblikuje disk materijala preko kojega se plin transportira nadolje, kao što voda otječe u vrtlogu nad slivnikom. Kovitlac magnetskih silnica u unutarnjem dijelu diska dio materijala u njemu "lansira" u dva mlaza koji brizgaju u suprotnim smjerovima, okomito na sam disk.

Na Webbovoj slici položaje tih mlazova otkrivaju sjajne gudaste pruge crvene boje: to su udarni valovi koje proizvodi zarivanje mlazova u okolni plin i prašinu. Na ovoj fotografiji crvena boja ukazuje na prisutnost molekularnog vodika i ugljikovog monoksida.

"Ovaj dio maglice Zmije - sjeverna Zmija - jasno je vidljiv jedino na Webbovoj slici", kaže Joel Green, prvi autor znanstvenog rada kojim je opisano ovo istraživanje, iz STScI-ja u Baltimoreu. "Sada smo u mogućnosti vidjeti te izuzetno mlade zvijezde i njihove odljeve, od kojih su neki raniji izgledali tek kao mrljice, dok su drugi bili posve nevidljivi u optičkim valnim duljinama. Vidljivo svjetlo iz tih objekata ne može stići do nas zbog guste prašine koja ih okružuje."

Astronomi kažu da postoji nekoliko sila koje u toj ranoj razvojnoj fazi u životu zvijezda mogu promijeniti smjer odljeva. Jedan od tih utjecaja može biti i prisutnost zvijezde pratilje u dvojnom sustavu, koja svojim orbitiranjem izaziva klaćenje mlaza i neprestano mijenjanje smjera njegova otjecanja.

Zvijezde u Zmiji

Maglica Zmija, udaljena od nas 1300 svjetlosnih godina, stara je samo od jedan do dva milijuna godina, što je vrlo kratko vrijeme u kozmičkim razmjerima. (Ta se maglica nalazi u zviježđu Glave Zmije. Prim. prev.) U njoj se nalazi i jedno posebno gusto napučeno jato od zvijezda u nastanku (starih oko 100 tisuća godina), koje se vidi u sredini Webbove fotografije. Neke od tih (proto)zvijezda će na kraju nakupiti masu kolika je u Sunca.

"Webb je stroj za pronalaženje mladih stelarnih objekata", kaže Green. "U ovom vidnom polju mi razabiremo neonski natpis iznad svake od mladih zvijezda koje se u njemu nalaze, sve do onih s najmanjom masom!"

"To što vidimo je jedna vrlo upotpunjena slika stanja", dodaje Pontoppidan.

Dakle, po cijelom tom području prikazanom slikom, vlakna i pramenje različitih nijansi predstavljaju svjetlo iz protozvijezda u nastanku koje se odrazilo od materijala u oblaku što ih okružuje. U nekim područjima, između nas i mjesta s kojega se svjetlost odrazila ima prašine, pa njih vidimo kao difuzna i obojena naračasto.

U istom ovom području su usput bile pronađene i neke druge vrlo zanimljive pojedinosti, poput lepetajuće "Šišmišove Sjene". Ta je forma dobila takav nadimak zahvaljujući podacima koji su 2020. g. bili dobiveni NASA-inim Svemirskim teleskopom Hubble. Hubble je otkrio da planetorodni disk oko jedne od zvijezda kao da maše krilima, tj. da se on pomiče. "Šišmišova Sjena" se vidi u sredini Webbove slike.

Dodatna istraživanja

Ova nova slika i neočekivano otkriće poravnatih objekata, tek je prvi korak u ovom istraživačkom programu. Znanstvenici će sada uporabiti Webbov NIRSpec kako bi njime doznali kemijski sastav oblaka.

Astronomi žele doznati kako volatilne tvari preživljavaju nastanak zvijezda i planeta. Volatili su spojevi koji sublimiraju, tj. koji prelaze neposredno iz krute u plinovitu fazu, pri razmjerno niskim temperaturama. To uključuje i vodu i ugljikov monoksid. Oni će rezultate tih mjerenja nakon toga usporediti s količinama koje su nađene u protoplanetarnim diskovima oko (drugih) sličnih zvijezda.

"U najosnovijem smislu, svi smo mi sazdani od tvari koje su se razvile od tih volatila. Većina vode koja postoji na Zemlji je porijeklom iz vremena kada je Sunce bilo protozvijezda, prije više milijardi godina", kaže Pontoppidan. "Mjerenje sadržaja tih ključnih spojeva u protozvijezdama, neposredno prije negoli će se oko njih oblikovati njihovi planetorodni diskovi, može nam pomoći da shvatimo koliko su bile jedinstvene okolnosti pod kojima se razvijao Sunčev sustav."

Uvodni rezutati ovog istraživanja su u obliku znanstvenog rada prihvaćeni za objavljivanje u Astrofizikalnom dnevniku.

(...)

Desno od "Šišmiševe Sjene" se na Webbovoj slici vidi još jedna intrigantna tvorba, pukotina oblika oka kroz koju kao da se eksplozivno probija svjetlo jedne zvijezde. Međutim, astronomi upozorovaju da izgled zna varati. To bi mogli tek biti plinovi različitih gustoća, naslagani jedan preko drugog, onako kako ih vidimo i u čuvenim Stupovima Stvaranja! (Ovo je pomalo nejasno. Stupovi Stvaranja su u maglici Orao (M16), koja se na nebu nalazi nedaleko od maglice Zmije. Prim. prev.)

A desno i od toga, vidi se jedna osobito tamna mrlja: ona bi mogla biti nešto vrlo slično! Tu su plin i prašina toliko gusti u usporedbi s ostatkom toga područja, da se nimalo bliskoinfracrvenog svjetla ne može kroz njih probiti.

(Dodatna slika je gornji lijevi dio velike mozaične fotografije.)

magline 2