Новорожденные звезды, называемые протозвездами, выбрасывают струи газа, которые на высокой скорости сталкиваются с веществом, находящимся поблизости, в молекулярном облаке, в котором они сформировались. Когда это происходит, образуются потоки, называемые протозвездными потоками, которые помогают ученым понять, как рождение новых звезд изменяет их окружение.
Теперь, фотографируя в инфракрасном диапазоне туманность Змеи, молодой близлежащий звездообразующий регион, космический телескоп Джеймса Уэбба запечатлел явление, которое астрономы давно надеялись сфотографировать напрямую: группу протозвездных потоков, наклоненных в одном направлении и в одинаковой степени (слева вверху, на обложке).
Обычно такие объекты имеют различную ориентацию в пределах одного региона. Обнаружение их в таком положении на этом красивом и красочном изображении, полученном с помощью NIRCam, обладающего очень высокой чувствительностью и пространственным разрешением, дает важную информацию о том, как происходит процесс звездообразования.
Молодые звезды и красочные потоки в туманности Змея
Когда облако межзвездного газа коллапсирует само на себя, образуя звезду, вокруг этого газового кокона формируется диск, который уносит материал вниз (как вихрь вокруг выхлопной трубы). Вихревые магнитные поля во внутреннем диске запускают часть материала в струи-близнецы, которые тянутся наружу в противоположных направлениях и перпендикулярно диску.
На снимке «Уэбба» эти струи обозначены ярко-красными полосами: это ударные волны, возникающие при столкновении струи с окружающим газом и пылью. Красный цвет указывает на присутствие молекулярного водорода и монооксида углерода. Благодаря наблюдениям в инфракрасном диапазоне «Уэбб» может сфотографировать эти чрезвычайно молодые звезды и их струи, которые не видны в оптическом диапазоне волн.
По всей изображенной телескопом звездообразующей области, возраст которой составляет всего один-два миллиона лет, мы замечаем нити и сгустки газа разных оттенков. Они представляют собой свет звезд, отраженный от протозвезд, все еще формирующихся внутри облака. В некоторых местах перед этим отражением находится пыль, которая здесь имеет рассеянный оранжевый оттенок.
На пути к еще большему пониманию
Изображение туманности Змея необычно не только своей эстетической красотой, богатой различными оттенками и светом, но и тем, что за этими разноцветными нитями стоит наука: абсолютно удачное обнаружение выровненных потоков протозвезд — это только первый шаг. Следующим будет использование инструмента NIRSpec (Near InfraRed Spectrograph) для изучения химического состава облака.
Астрономы заинтересованы в том, чтобы определить, как летучие химические вещества выживают при формировании звезд и планет. Летучие вещества — это соединения, которые сублимируют, то есть переходят из твердого состояния в газообразное, при относительно низкой температуре, в том числе вода и угарный газ. Затем они сравнят свои выводы с данными, найденными в протопланетных дисках других подобных звезд.