Подтверждение этому пришло несколько дней назад благодаря космическому телескопу Джеймса Уэбба. Используя мощный обзор прибора MIRI в среднем инфракрасном диапазоне, исследователи смогли разглядеть небольшие объекты новорожденных звезд в галактике Треугольник, удаленной от нас на 2,7 миллиона световых лет.
Помимо важности экспериментального подтверждения теоретической гипотезы, этот результат также является новым важным рекордом для миссии JWST. Разрешение этих небольших объектов оказалось на миллионы световых лет дальше, чем когда-либо достигалось при наблюдении формирующихся звезд.
В поисках молодых звездных объектов
Целью наблюдений «Уэбба» были «молодые звездные объекты» (YSO) в галактике Треугольник (M33). В целом YSO — это молодые звезды, находящиеся на ранних стадиях своей эволюции. Но они также являются протозвездами, которые все еще набирают массу из своих гигантских молекулярных облаков и еще не являются полноценными звездами, поскольку в их ядрах еще не начался термоядерный синтез.
Звезды на ранних стадиях формирования трудно наблюдать даже в нашей Галактике. Во-первых, пылевые облака, в которые они окутываются при рождении, скрывают их, что очень затрудняет наблюдение в видимом свете. Более того, когда они нагреваются настолько, что начинают светиться, их излучение становится инфракрасным. Вот почему именно наблюдение в инфракрасном свете является основным инструментом, используемым астрономами для поиска областей, где звезды только начинают формироваться, и почему «Уэбб» идеально подходит для этой задачи.
Он также подходит для наблюдения за звездами на более позднем этапе их эволюции, когда они испускают струи вещества и окружены околозвездными дисками. Они являются частью облака газа и пыли, из которого образовалась звезда и которое продолжает снабжать ее веществом. В конце концов эти диски становятся местами формирования планет.
Обнаружение формирующихся звезд в Млечном Пути
Все эти проявления звездного рождения существуют в нашей галактике, особенно в спиральных рукавах, и астрономы каталогизировали многие из них. Один из самых известных примеров — туманность Ориона, в которой находится множество таких звездных новорожденных с протопланетными дисками, джетами и биполярными потоками.
В прошлом астрономы с помощью космического телескопа «Спитцер» наблюдали эти объекты в Большом Магеллановом облаке, галактике-спутнике Млечного Пути. В данных «Спитцера» они обнаружили не менее тысячи кандидатов в YSO, что позволило им проследить процесс рождения звезд за пределами нашего Млечного Пути.
Однако ученые хотят понять процесс звездообразования в других галактиках, поскольку каждая из них имеет уникальную химическую среду и эволюционную историю. Звездообразование помогает завершить эволюционную историю галактик. Именно поэтому так важно искать YSO в других галактиках.
Обнаружение формирующихся звезд за пределами нашей Галактики
До сих пор поиск зарождающихся звезд за пределами нашей непосредственной галактической окрестности был практически невозможен. Для их обнаружения требуются снимки с очень высоким разрешением и инфракрасные средства обнаружения, чтобы отличить эти маленькие звезды от родных облаков.
Кроме того, если в одном облаке находится много YSO, отличить их друг от друга на больших расстояниях может быть невозможно. Такие телескопы, как «Спитцер», «Гершель» и наземные обсерватории не способны обнаружить YSO за пределами Большого Магелланова облака.
И вот тут на помощь приходит «Джеймс Уэбб». Он оснащен приборами, работающими с очень высоким разрешением и чувствительными к инфракрасному излучению, что позволяет астрономам изучать звездообразующие регионы на больших расстояниях.
Поэтому астрономы использовали MIRI для изучения участка одного из спиральных рукавов галактики Треугольник в поисках YSO. Галактика Треугольник очень похожа на Большое Магелланово Облако по количеству образующихся в ней звезд, их металличности и размеру. Однако, в отличие от Большого Магелланова Облака, M33 имеет раздутые спиральные рукава, в которых находятся области рождения звезд в гигантских молекулярных облаках. Так что это была идеальная цель.
MIRI обнаружил 793 кандидата, скрытых в огромных облаках газа и пыли. Огромный каталог, который ученые затем проанализировали.
Звездообразование в галактике Треугольник
Проанализировав результаты наблюдений и классифицировав различные обнаруженные YSO, астрономы пришли к некоторым интересным выводам о звездообразовании в М33. Во-первых, наиболее массивные гигантские молекулярные облака содержат большое количество YSO. Более того, скорость звездообразования примерно такая же, как и в аналогичных облаках в Млечном Пути.
Похоже, что в изученном спиральном рукаве действует очень эффективный механизм звездообразования, хотя он не обязательно связан с массой гигантских молекулярных облаков в этом регионе. Ученые все еще пытаются выяснить, откуда он мог взяться.
Однако не исключено, что даже с помощью JWST мы наблюдаем не самые ранние стадии звездообразования на этом участке спирального рукава, а лишь более поздние.
Тем не менее это первый взгляд на звездообразование в далекой галактике. В будущем исследователи будут использовать эти наблюдения для моделирования того, что, по их мнению, происходит в М33. В конце концов, они смогут использовать полученные знания для точной оценки интенсивности звездообразования в изученном регионе. И какова история эволюции звезд в галактике Треугольник.