В процессе своего рождения, на этапе протозвезды, молодые светила активно выбрасывают в окружающее пространство мощные струи газа. Эти высокоскоростные потоки сталкиваются с веществом молекулярного облака, которое служит звезде колыбелью. В результате таких взаимодействий формируются так называемые протозвездные потоки, изучение которых помогает астрономам понять, как формирование новых звезд влияет на их космическое окружение и перераспределяет материю.
Совершив значительный прорыв в наблюдениях, космический телескоп имени Джеймса Уэбба получил инфракрасные изображения близлежащей области звездообразования — туманности Змея. На этих снимках ученым впервые удалось напрямую запечатлеть редкое и долгожданное явление: целое скопление протозвездных потоков, которые не только движутся в одном направлении, но и имеют одинаковый угол наклона (см. изображение вверху слева).
Обычно в пределах одной области такие струи ориентированы хаотично. Однако инструмент NIRCam телескопа Уэбба, обладающий исключительной чувствительностью и пространственным разрешением, позволил обнаружить и детально изучить эту упорядоченную структуру. Полученное красочное изображение предоставляет уникальные данные о механизмах звездообразования.
Как рождаются звезды и формируются их струи
Процесс начинается со сжатия межзвездного газового облака под действием собственной гравитации. Вокруг формирующегося ядра будущей звезды возникает вращающийся аккреционный диск, по которому вещество падает на протозвезду. Сложные магнитные поля, действующие во внутренних областях этого диска, запускают часть материала в виде двух противоположно направленных струй (джетов). Эти джеты вылетают перпендикулярно плоскости диска с огромными скоростями.
На снимке Уэбба джеты видны как яркие красные полосы. Их цвет и форма — это следствие ударных волн, возникающих при столкновении сверхзвуковых струй с окружающим газом и пылью. Красное свечение указывает на присутствие возбужденных молекул, в первую очередь водорода и угарного газа. Инфракрасные возможности Уэбба позволяют «видеть» сквозь пылевые покровы, делая видимыми эти чрезвычайно молодые звезды и их выбросы, которые остаются невидимыми для оптических телескопов.
На представленном снимке запечатлена часть туманности Змея, где астрономы обнаружили множество выровненных протозвездных струй. Они выглядят как яркие, иногда прерывистые красные полосы, являющиеся визуальным проявлением ударных волн.
Обратите внимание: Вскоре наступит эра автономных боевых машин, которые будут убивать себе подобных.
На изображении также видны нити и сгустки газа разнообразных оттенков. Эти структуры, возраст которых оценивается всего в 1-2 миллиона лет, представляют собой звездный свет, отраженный от протозвезд, всё ещё скрытых в своих газопылевых коконах. В некоторых местах пыль, рассеивающая свет, придает сцене рассеянный оранжевый оттенок.На пути к разгадке тайн звездообразования
Изображение туманности Змея поражает не только своей эстетической красотой и богатой палитрой, но и глубиной научного открытия. Успешное обнаружение выровненных потоков — это лишь первый шаг. Следующим этапом исследований станет использование спектрометра NIRSpec телескопа Уэбба для детального анализа химического состава облака.
Ученых особенно интересует, как так называемые летучие вещества — соединения вроде воды и окиси углерода, которые легко переходят из твердого состояния в газообразное, — сохраняются в процессе формирования звезд и планет. Полученные данные планируется сравнить с информацией о составе протопланетных дисков у других молодых звезд, что поможет построить более полную картину ранних этапов эволюции планетных систем.
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.