Webb Teleskobu, Yılan Bulutsusu’ndaki Çarpıcı Yıldız Jetlerini Ortaya Çıkardı

Çift Kutuplu Jetlerin Hizalanması Yıldız Oluşumu Teorilerini Doğruluyor

En büyük ve en ilginç astronomik keşiflerden bazıları, gökyüzünün en iyi incelenen alanlarını incelerken bile araştırmacılar için sürpriz oldu.

Çoğunlukla bu keşiflere yol açan şey yeni teknoloji veya tesadüfi zamanlamadır. Yılan Bulutsusu üzerinde yapılan yeni bir çalışmada NASA‘S James Webb Uzay Teleskobuher ikiside.

Bulutsunun bir bölgesinde Webb, daha önce bulanık lekeler olarak görünenleri net ön-yıldız çıkışlarına dönüştürdü. Ve araştırmacıları şaşırtacak şekilde, bu çıkışların aynı hizada olduğu görülüyor; bu da bu bölgeyi tarihinin eşsiz bir anında yakaladığımızı ve yıldızların nasıl doğduğuna dair temel bilgiler sağladığımızı gösteriyor.

Çarpıcı Yeni Webb Uzay Teleskobu Görüntüsünde Türünün İlki Olan Tespit Yapıldı

Gökbilimcilerin uzun süredir doğrudan görüntülemeyi umdukları bir fenomen, ilk kez NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu’nun Yakın Kızılötesi Kamerası (NIRCam) tarafından yakalandı. Yılan Bulutsusu’nun bu çarpıcı görüntüsünde, keşif bu genç, yakındaki yıldız oluşum bölgesinin kuzey bölgesinde (sol üstte görülüyor) yer alıyor.

Gökbilimciler, yeni doğmuş yıldızlardan fışkıran gaz jetlerinin yakındaki gaz ve tozla yüksek hızlarda çarpışması sonucu oluşan ilgi çekici bir grup önyıldız çıkışı buldular. Tipik olarak bu nesneler bir bölge içinde çeşitli yönlere sahiptir. Ancak burada, fırtına sırasında yağan karla karışık yağmur gibi aynı yöne, aynı derecede eğimlidirler.

Webb’in mükemmel uzaysal çözünürlüğü ve yakın kızılötesi dalga boylarındaki hassasiyeti sayesinde mümkün olan bu hizalanmış nesnelerin keşfi, yıldızların nasıl doğduğuna dair temel bilgiler sağlıyor.

NASA’nın Pasadena, California’daki Jet Propulsion Laboratuvarı’ndan baş araştırmacı Klaus Pontoppidan, “Gökbilimciler uzun süredir bulutların çökerek yıldızları oluşturmasıyla yıldızların aynı yönde dönme eğiliminde olacağını varsayıyordu” dedi. “Ancak bu daha önce bu kadar doğrudan görülmedi. Bu hizalanmış, uzun yapılar, yıldızların doğuşunun temel yolunun tarihsel bir kaydıdır.”

NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu’ndan alınan bu görüntü, gökbilimcilerin bir grup hizalanmış ön-yıldız çıkışı keşfettiği Serpens Bulutsusu’nun bir bölümünü gösteriyor. Bu jetler, jetin çevredeki gaz ve toza çarpmasından kaynaklanan şok dalgaları olan, kırmızı görünen parlak topaklı çizgilerle ifade ediliyor. Burada kırmızı renk, moleküler hidrojen ve karbon monoksitin varlığını temsil eder. Katkıda bulunanlar: NASA, ESA, CSA, STScI, Klaus Pontoppidan (NASA-JPL), Joel Green (STScI)

Yıldız Oluşumunun Mekaniği

Peki yıldız jetlerinin hizalanmasının yıldızın dönüşüyle ​​nasıl bir ilişkisi var? Yıldızlararası bir gaz bulutu bir yıldız oluşturmak üzere kendi üzerine çarptığında daha hızlı döner. Gazın içeriye doğru hareket etmeye devam etmesinin tek yolu, dönüşün (açısal momentum olarak bilinir) bir kısmının ortadan kaldırılmasıdır. Genç yıldızın etrafında, bir kanalizasyonun etrafındaki girdap gibi, malzemeyi aşağı doğru taşımak için bir malzeme diski oluşur. İç diskteki dönen manyetik alanlar, malzemenin bir kısmını, malzeme diskine dik olarak zıt yönlerde dışarı doğru fırlayan ikiz jetlere fırlatır.

Webb görüntüsünde bu jetler, jetin çevredeki gaz ve toza çarpmasından kaynaklanan şok dalgaları olan, kırmızı görünen parlak, topaklı çizgilerle ifade ediliyor. Burada kırmızı renk, moleküler hidrojen ve karbon monoksitin varlığını temsil eder.

Bu görüntü, NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu’nun Yakın Kızılötesi Kamerası (NIRCam) tarafından görülen Yılan Bulutsusu’nun merkezini göstermektedir. Bu görüntüde, bölgenin her yerinde, farklı renk tonlarındaki iplikçikler ve tutamlar, bulutun içinde hala oluşmaya devam eden ilk yıldızlardan yansıyan yıldız ışığını temsil ediyor. Bazı bölgelerde, bu yansımanın önünde, burada turuncu, dağınık bir gölgeyle görünen toz var. Katkıda bulunanlar: NASA, ESA, CSA, STScI, Klaus Pontoppidan (NASA-JPL), Joel Green (STScI)

Gelişmiş Görüntüleme Teknikleri

Baltimore’daki Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü’nden baş yazar Joel Green, “Serpens Bulutsusu’nun bu bölgesi – Serpens Kuzey – yalnızca Webb ile net bir görüşe kavuşuyor” dedi. “Artık bu son derece genç yıldızları ve onların çıkışlarını yakalayabiliyoruz; bunlardan bazıları daha önce sadece damlalar halinde görünüyordu ya da etraflarını saran kalın toz nedeniyle optik dalga boylarında tamamen görünmezdi.”

Gökbilimciler, genç bir yıldızın yaşamının bu döneminde potansiyel olarak dışarı akışların yönünü değiştirebilecek birkaç kuvvetin bulunduğunu söylüyor. Bunun bir yolu, ikili yıldızların birbirlerinin etrafında dönmeleri ve yönlerinde yalpalamaları ve zaman içinde dışarı akış yönlerinin bükülmesidir.

Yılan Bulutsusu’nun Webb’in Yakın Kızılötesi Kamerası (NIRCam) tarafından çekilen bu görüntüsünde referans amacıyla pusula okları, ölçek çubuğu ve renk anahtarı gösterilmektedir.
Kuzey ve doğu pusula okları görüntünün gökyüzündeki yönünü gösterir. Gökyüzünde kuzey ve doğu arasındaki ilişkinin (aşağıdan görüldüğü gibi) yer haritasındaki yön oklarına (yukarıdan görüldüğü gibi) göre ters çevrildiğine dikkat edin.
Ölçek çubuğu, ışığın bir Dünya yılında kat ettiği mesafe olan ışık yılı cinsinden etiketlenmiştir. Bir ışık yılı yaklaşık 5,88 trilyon mile veya 9,46 trilyon kilometreye eşittir.
Bu görüntü, görünür ışık renklerine dönüştürülmüş ışığın görünmez yakın kızılötesi dalga boylarını göstermektedir. Renk tuşu, ışığı toplarken hangi NIRCam filtrelerinin kullanıldığını gösterir. Her filtre adının rengi, o filtreden geçen kızılötesi ışığı temsil etmek için kullanılan görünür ışık rengidir.
Katkıda bulunanlar: NASA, ESA, CSA, STScI, Klaus Pontoppidan (NASA-JPL), Joel Green (STScI)

Yılan Bulutsusu’nun Yıldızları

Dünya’dan 1.300 ışıkyılı uzaklıkta bulunan Yılan Bulutsusu yalnızca bir veya iki milyon yaşında olup kozmik açıdan çok gençtir. Aynı zamanda bu görüntünün merkezinde görülen, yeni oluşan (~100.000 yaşında) özellikle yoğun bir yıldız kümesine de ev sahipliği yapmaktadır. Bu yıldızlardan bazıları eninde sonunda Güneşimizin kütlesine ulaşacak.

Green, “Webb genç bir yıldız nesne bulma makinesidir” dedi. “Bu alanda, en düşük kütleli yıldızlara kadar her bir genç yıldızın tabelalarını topluyoruz.”

Pontoppidan, “Şu anda gördüğümüz çok eksiksiz bir resim” diye ekledi.

Yani, bu görüntüdeki bölge boyunca, farklı renk tonlarındaki iplikçikler ve tutamlar, bulutun içinde hala oluşmaya devam eden ilk yıldızlardan yansıyan yıldız ışığını temsil ediyor. Bazı bölgelerde, bu yansımanın önünde, burada turuncu, dağınık bir gölgeyle görünen toz var.

Bu bölge, NASA’nın 2020 verilerine göre adını alan kanat çırpan “Yarasa Gölgesi” de dahil olmak üzere başka tesadüfi keşiflere de ev sahipliği yaptı. Hubble uzay teleskobu bir yıldızın gezegen oluşturan diskinin kanat çırpacağını veya kayacağını ortaya çıkardı. Bu özellik Webb görüntüsünün merkezinde görülebilir.

Gelecekteki Araştırmalara Giden Yol

Yeni görüntü ve hizalanmış nesnelerin şans eseri keşfi, aslında bu bilimsel programın sadece ilk adımıdır. Ekip artık bulutun kimyasal yapısını araştırmak için Webb’in NIRSpec’ini (Yakın Kızılötesi Spektrograf) kullanacak.

Gökbilimciler, uçucu kimyasalların yıldız ve gezegen oluşumunda nasıl hayatta kaldığını belirlemekle ilgileniyorlar. Uçucu maddeler, su ve karbon monoksit de dahil olmak üzere nispeten düşük bir sıcaklıkta süblimleşen veya katıdan doğrudan gaza geçiş yapan bileşiklerdir. Daha sonra bulgularını benzer türdeki yıldızların proto-gezegen disklerinde bulunan miktarlarla karşılaştıracaklar.

“En temel haliyle hepimiz bu uçucu maddelerden gelen maddelerden oluşuyoruz. Pontoppidan, Dünya üzerindeki suyun çoğunluğunun, Güneş’in milyarlarca yıl önce bebek bir protostar olduğu dönemde ortaya çıktığını söyledi. “Protostarlardaki bu kritik bileşiklerin, protoplanet diskleri oluşmadan hemen önce bolluğuna bakmak, kendi güneş sistemimiz oluştuğunda koşulların ne kadar benzersiz olduğunu anlamamıza yardımcı olabilir.”

Bu gözlemler General Observer programı 1611’in bir parçası olarak alındı. Ekibin ilk sonuçları yayınlanmak üzere kabul edildi. Astrofizik Dergisi.

James Webb Uzay Teleskobu (JWST), Aralık 2021’de fırlatılan büyük, uzay tabanlı bir gözlemevidir. Hubble Uzay Teleskobu’nun bilimsel halefidir. 6,5 metrelik bir birincil aynayla donatılan JWST, evreni kızılötesi spektrumda gözlemleme konusunda uzmanlaşmış olup, onun zamanda her zamankinden daha geriye bakmasına olanak tanıyor. Bu yetenek, teleskobun ilk galaksilerin oluşumunu, yıldızların ve gezegen sistemlerinin evrimini ve uzak ötegezegenlerin atmosferlerini incelemesine olanak tanır. Dünya’dan yaklaşık 1,5 milyon kilometre uzaklıktaki ikinci Lagrange noktasında (L2) konumlanan JWST, benzeri görülmemiş çözünürlükler ve hassasiyetler sağlayarak evrene yeni pencereler açacak şekilde tasarlandı.