Исследователи при помощи данных с телескопа «Джеймса Уэбба» составили поразительные изображения туманности Тарантул в ранее недоступной для наблюдения форме.
Несмотря на тысячи лет наблюдений с помощью множества инструментов с Земли и космоса, процесс образования звезд остаётся окутанным тайнами. Космический телескоп имени Джеймса Уэбба начал открывать ранее неведомую Вселенную и изменять наше представление о ней.
Недавно в 30 Золотой Рыбы, или туманности Тарантула из-за внешнего вида его пылевых нитей, были замечены тысячи молодых звезд, не наблюдавшихся ранее. «Уэбб» также показал удаленные фоновые галактики, подробную структуру и состав газа и пыли туманности.
Туманность Тарантул расположена в 161 000 световых лет от Земли, в галактике Большое Магелланово Облако. Это самая большая и яркая область звездообразования в Местной группе, частью которой является Млечный Путь. В ней находятся самые горячие и массивные звезды. Тарантул интересен астрономам сходством с гигантскими областями звездообразования из ранней Вселенной, когда космосу было несколько миллиардов лет, а звездообразование достигло пика развития. Астрономы направили на него три инфракрасных инструмента Уэбба с высоким разрешением.
Вклад NIRCam
NIRCam (камера ближнего инфракрасного диапазона) запечатлела область, напоминающую дом тарантула, покрытый его шелком. Полость туманности образовалась из-за излучения скопления молодых массивных звезд, которые на снимке мерцают бледно-голубым цветом.
Более плотные области окружающей туманности противостоят эрозии звездными ветрами этих звезд, образуя столбы, которые направлены назад к скоплению. Столбы поддерживают формирующиеся протозвезды, которые со временем выйдут из пылевых коконов и сформируют туманность.
В области за пределами ядра молодых горячих звёзд более холодный газ приобретает красноватый цвет, что свидетельствует об обилии сложных углеводородов в туманности. Этот плотный газ станет материалом для будущих звёзд. Ветры от массивных звёзд выметают газ и пыль, некоторые из которых накапливаются под действием гравитации и образуют новые звёзды.
Образование звёзд в созвездии Тарантул по данным наблюдений NIRSpec.
Ближняя инфракрасная спектроскопия (NIRSpec) Спектрографа Уэбба раскрывает тайны захватывающей области туманности Тарантул. Астрономы направили мощный инструмент на небольшой пузырь на изображении NIRCam, но спектры демонстрируют совсем иной вид, чем молодая звезда, взрывающаяся в окружающем газе.
Сигнатура атомарного водорода, окрашенная в синий цвет, появляется в звезде, но не рядом с ней. Вместо этого ее можно увидеть за пределами облака газа, которое по спектру состоит из молекулярного водорода (зеленый) и сложных углеводородов (красный). Это говорит о том, что облако представляет собой верхнюю часть плотного столба пыли и газа, на который падает излучение от скопления молодых массивных звезд справа от него.
Сильный звездный ветер от молодых массивных звезд туманности разрушает молекулы на внешней стороне столба, но внутри сохранились, образуя кокон для звезды. Она еще слишком молода, чтобы очистить свое окружение: NIRSpec запечатлел ее, когда она начала выходить из защитного облака, в котором сформировалась. Открытие рождения звезды в действии без разрешения «Уэбба» в инфракрасном диапазоне длин волн было бы невозможным.
Дальнейшие наблюдения с помощью MIRI
На более длинных волнах, полученных прибором Mid-InfraRed Instrument (MIRI), Уэбб обращает внимание на область вокруг центрального звездного скопления и демонстрирует совершенно иной вид туманности Тарантула. В этом свете горячие молодые звезды скопления становятся менее заметными, а вместо них проявляются светящийся газ и пыль.
Богатство углеводородов подсвечивает поверхности пыльных облаков синим и фиолетовым цветами. Значительная часть туманности приобретает более спектральный и рассеянный вид из-за лучшей визуализации глубинных процессов при помощи света среднего инфракрасного диапазона. Внутри пылевых оболочек развиваются протозвезды, ещё будущие звёзды, включая яркую группу у верхнего края изображения слева от центра.
Другие участки кажутся темными, подобно правому нижнему углу изображения. Такое явление указывает на самые плотные области пыли в туманности, не пропускающие даже волны среднего инфракрасного диапазона. Возможно, это места будущего или настоящего звездообразования.