Daha Önce Örtülü Yeni Doğan Yıldızları Ortaya Çıkardı

Webb’in kızılötesi kamerası, toz bulutlarının arasından geçerek keşfi mümkün kılar.

Rice Üniversitesi astronomu Megan Reiter ve meslektaşları, NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu’ndan alınan ilk görüntülerden birine “derinlemesine daldı” ve Dünya’dan yaklaşık 7.500 ışıkyılı uzaklıkta, daha önce görülmemiş iki düzine genç yıldızdan gelen belirgin işaretlerin keşfiyle ödüllendirildi.

dergisinin Aralık sayısında yayınlanan araştırma, Royal Astronomical Society’nin Aylık Bildirimleri, astronomların Webb’in yakın kızılötesi kamerasıyla neler bulacağına dair bir fikir veriyor. Alet, daha önce gökbilimcilerin, özellikle de Dünya’nın güneşine benzer yıldızları üreten yıldız kreşlerini görmelerini engelleyen yıldızlararası toz bulutlarının arasından bakmak için tasarlanmıştır.

Fizik ve astronomi alanında yardımcı doçent ve California Teknoloji Enstitüsü, Arizona Üniversitesi, Londra’daki Queen Mary Üniversitesi ve İskoçya’nın Edinburgh kentindeki Birleşik Krallık Kraliyet Gözlemevi’nden ortak yazarlar olan Reiter, Webb’in ilk görüntülerinin bir bölümünü analiz etti. Kozmik Uçurumlar, bir yıldız oluşum bölgesi olarak bilinen bir yıldız kümesinde NGC 3324.

Madde, nebula bulutlarını yarıp geçen hızlı hareket eden sütunlarda yeni doğan yıldızların kutuplarından uzaklaşır. Gaz ve toz bu çıkışların önünde birikerek, denizde seyreden gemilerin ön kenarlarında pruva dalgalarının oluşmasına çok benzer şekilde “pruva şokları” adı verilen dalgalar oluşturur. James Webb Uzay Teleskobu’ndan alınan bu sahte renkli kızılötesi görüntü, güney takımyıldızı Karina’daki Kozmik Uçurumlar adı verilen bir yıldız oluşum bölgesindeki yeni doğmuş yıldızlardan uzaklaşan moleküler hidrojenin (kırmızı) yay şoklarını gösteriyor. Kredi: NASA, ESA, CSA ve STScI’nin izniyle

Çalışmayı yöneten Reiter, “Webb’in bize verdiği şey, evrenin daha tipik bir köşesinde ne kadar yıldız oluşumunun devam ettiğini görmek için zaman içinde bir anlık görüntü” dedi. .

Güney takımyıldızı Carina’da yer alan NGC 3324, gökbilimcilerin on yıllardır üzerinde çalıştığı, yıldız oluşumlarının iyi bilinen birkaç bölgesine ev sahipliği yapıyor. Bölgeden alınan birçok detay, görüntülerde toz nedeniyle gizlendi. Hubble uzay teleskobu ve diğer gözlemevleri. Webb’in kızılötesi kamerası, bu tür bölgelerdeki tozu görmek ve çok genç yıldızların kutuplarından fışkıran gaz ve toz jetlerini tespit etmek için yapıldı.

Reiter ve meslektaşları, dikkatlerini NGC 3324’ün daha önce sadece birkaç genç yıldızın bulunduğu bir bölümüne odakladılar. 4.7 mikronluk belirli bir kızılötesi dalga boyunu analiz ederek, genç yıldızlardan daha önce bilinmeyen iki düzine moleküler hidrojen çıkışı keşfettiler. Çıkışların boyutları değişiyor, ancak çoğu, sonunda Dünya’nın güneşi gibi düşük kütleli yıldızlar haline gelecek olan protoyıldızlardan geliyor gibi görünüyor.

Reiter, “Bulgular hem teleskobun ne kadar iyi olduğunu hem de evrenin sessiz köşelerinde bile ne kadar olup bittiğini anlatıyor” dedi.

Rice Üniversitesi astronomu Megan Reiter, James Webb Uzay Teleskobu’ndan alınan en eski görüntüler üzerinde “derinlemesine” bir çalışma yürüttü. Araştırma, Karina takımyıldızındaki NGC 3324 yıldız kümesinde daha önce kataloğa alınmamış iki düzine genç yıldızın belirgin işaretlerini ortaya çıkardı. Kredi bilgileri: Jeff Fitlow/Rice Üniversitesi

İlk 10.000 yıllarında, yeni doğan yıldızlar etraflarındaki gaz ve tozdan malzeme toplarlar. Çoğu genç yıldız, kutuplarından zıt yönlerde akan jetler aracılığıyla bu malzemenin bir kısmını uzaya geri fırlatır. Toz ve gaz, kar küreme makineleri gibi bulutsu bulutların arasından yolları temizleyen jetlerin önünde birikiyor. Bebek yıldızlar için hayati bir bileşen olan moleküler hidrojen, bu jetler tarafından süpürülür ve Webb’in kızılötesi görüntülerinde görünür.

Arizona Üniversitesi’nden çalışmanın ortak yazarı Nathan Smith, “Bunlar gibi jetler, yıldız oluşum sürecinin en heyecan verici kısmı için tabelalardır” dedi. “Onları yalnızca protostarın aktif olarak biriktiği kısa bir zaman aralığında görüyoruz.”

Erken yıldız oluşumunun toplanma periyodunu incelemek, astronomlar için özellikle zor olmuştur çünkü kısacıktır – genellikle bir yıldızın multimilyon yıllık çocukluğunun en erken bölümünde sadece birkaç bin yıl.

Çalışmanın ortak yazarı California Institute of Technology’den Jon Morse, çalışmada keşfedilenlere benzer jetlerin “yalnızca o derin dalışa başladığınızda – farklı filtrelerin her birinden gelen verileri inceleyerek ve her bir alanı tek başına analiz ettiğinizde görülebildiğini” söyledi.

Morse, “Gömülü hazineyi bulmak gibi,” dedi.

Reiter, Webb teleskopunun boyutunun da keşifte rol oynadığını söyledi.

Reiter, “Bu sadece büyük bir hafif kova” dedi. “Bu, daha küçük bir teleskopla gözden kaçırmış olabileceğimiz daha küçük şeyleri görmemizi sağlıyor. Ayrıca bize gerçekten iyi bir açısal çözünürlük sağlıyor. Böylece, uzak bölgelerde bile nispeten küçük özellikleri görmemizi sağlayan bir netlik düzeyi elde ediyoruz.”

Bu araştırma hakkında daha fazla bilgi için bkz. Webb, Oluşumunun Erken Aşamalarındaki Genç Yıldızları Ortaya Çıkarmak İçin Toz Bulutlarını Delip Geçiyor.

Referans: Megan Reiter, Jon A Morse, Nathan Smith, Thomas J Haworth, Michael A Kuhn ve Pamela D Klaassen tarafından yazılan “‘Kozmik Uçurumlardan’ derin dalış: JWST tarafından ortaya çıkarılan NGC 3324’teki önceden gizli çıkışlar”, 4 Ekim 2022, Royal Astronomical Society’nin Aylık Bildirimleri.
DOI: 10.1093/mnras/stac2820

Webb Uzay Teleskobu programı tarafından yönetiliyor NASA Avrupa Uzay Ajansı (ESA) ve Kanada Uzay Ajansı (CSA) ile ortaklaşa. Teleskobun bilim ve görev operasyonları Baltimore’daki Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü (STScI) tarafından yönetiliyor.

Araştırma, NASA (NAS 5-0312, NAS 5–26555), STScI ve Birleşik Krallık Royal Society’den Dorothy Hodgkin Bursu tarafından desteklenmiştir.