Космический телескоп «Джеймс Уэбб» помог исследовать тайны звездообразования во Млечном Пути

Космический телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST) не чужд экстремальным экспериментам с момента своего запуска в 2021 году, наблюдая за ранними галактиками, находящимися на расстоянии миллиардов световых лет от нас и существовавшими, когда возраст Вселенной составлял лишь малую часть от её нынешнего возраста в 13,8 миллиарда лет.

Одно из последних наблюдений космического телескопа приблизило границу нашей собственной галактики. Группа астрономов направила JWST на окраины Млечного Пути, наблюдая за регионом, который ученые называют «Внешней Галактикой».

Эта область находится примерно в 58 000 световых лет от центра Млечного Пути. Для сравнения, Солнечная система расположена чуть меньше, чем на полпути между Галактическим центром и самым краем Млечного Пути. Это расстояние составляет всего 26 000 световых лет.

Результатом этого наблюдения стало изображение звёздных скоплений в разгар звездообразования и интенсивного периода быстрого рождения звёзд. «Раньше мы знали об этих областях звездообразования, но не могли вникнуть в их свойства. Данные JWST основаны на том, что мы постепенно собирали на протяжении многих лет из предыдущих наблюдений с помощью различных телескопов и обсерваторий. Мы можем получить очень мощные и впечатляющие изображения этих регионов с помощью JWST», — поделилась руководитель группы Нацуко Изуми из Университета Гифу и Национальной астрономической обсерватории Японии.

Области звездообразования Млечного Пути, наблюдаемые командой с помощью камеры ближнего инфракрасного диапазона (NIRCam) и инструмента среднего инфракрасного диапазона (MIRI) JWST, окутаны плотными и обширными скоплениями газа, называемыми молекулярными облаками. Два рассматриваемых молекулярных облака обозначены как Digel Cloud 1 и Digel Cloud 2, их длина составляет много световых лет, и теперь они отображены с беспрецедентной детализацией.

Среди элементов этих скоплений, видимых на снимках, есть чрезвычайно молодые протозвёзды. Это объекты, которые ещё не собрали достаточно материала из коконов газа и пыли, чтобы накопить массу, которая запустит ядерный синтез водорода в гелий в их ядрах. Признаки этих «звёздных яслей» также видны на новом снимке JWST.

Облака Digel имеют немного отличный состав от других регионов Млечного Пути: в них отсутствуют элементы тяжелее водорода и гелия. Эта бедная металлами природа делает Digel хорошими прокси для изучения карликовых галактик и понимания ранней истории Млечного Пути до того, как умирающие звёзды увеличили концентрацию металлов. Исследовательская группа искала активность в четырёх молодых звёздных скоплениях в Облаках Digel 1 и 2, обозначенных 1A, 1B, 2N и 2S соответственно.

В 2S астрономы наблюдали плотную и активную область молодых звёзд, испускающих длинные струи материала из своих полюсов. Команда также смогла различить присутствие субкластера звёзд в 2S. «Изучая другие близлежащие регионы звездообразования, мы знаем, что звёзды, формирующиеся на ранней стадии своей жизни, начинают выбрасывать струи материала на своих полюсах. Что меня завораживает и поражает в данных JWST, так это то, что из этого скопления звёзд в разных направлениях вылетают многочисленные струи. Это немного похоже на фейерверк», — рассказал Майк Ресслер из Лаборатории реактивного движения NASA в Южной Калифорнии, член исследовательской группы и главный исследователь программы наблюдений.

Это только начало изучения командой Облаков Digel и Внешней Галактики с помощью JWST. Учёные планируют продвигаться к границе Млечного Пути, чтобы ответить на такие вопросы, как относительное обилие звёзд различных масс в звёздных скоплениях Внешней Галактики. Это, в свою очередь, может помочь учёным лучше понять, как различные среды влияют на формирование разных типов звёзд.

«Мне интересно продолжить изучение того, как происходит звездообразование в этих регионах. Объединяя данные из разных обсерваторий и телескопов, мы можем изучить каждую стадию процесса эволюции. Мы также планируем исследовать околозвёздные диски в пределах Внешней Галактики. Мы до сих пор не знаем, почему их продолжительность жизни короче, чем в регионах звездообразования, которые гораздо ближе к нам. И, конечно, я хотела бы понять кинематику струй, которые мы обнаружили в Облаке 2S», — заключила Изуми. Исследование группы опубликовано в Astronomical Journal.