Νέες εικόνες από τον Ιστό αποκαλύπτουν απίστευτες όψεις του νεφελώματος του Ωρίωνα
“Είμαστε έκπληκτοι από τις εκπληκτικές εικόνες του νεφελώματος του Ωρίωνα. Ξεκινήσαμε αυτό το έργο το 2017, οπότε περιμέναμε πάνω από πέντε χρόνια για να λάβουμε αυτά τα δεδομένα”, δήλωσε ο αστροφυσικός του Πανεπιστημίου Els Peeters. Western.
Αυτές οι εικόνες ελήφθησαν μέσω του προγράμματος Early Release Science Photodissociation Regions for All (PDRs4All ID 1288) στο JWST. Σε συν-σκηνοθεσία των Peeters, Olivier Berné, ερευνητή στο Εθνικό Κέντρο Επιστημονικής Έρευνας (CNRS) και Emilie Hubbart, αναπληρώτρια καθηγήτρια στο Ινστιτούτο Διαστημικής Αστροφυσικής (IAS), το PDRs4All είναι μια διεθνής συνεργασία που περιλαμβάνει μια ομάδα άνω των εκατό. επιστήμονες σε 18 χώρες. Άλλοι αστροφυσικοί του Δυτικού Πανεπιστημίου που εμπλέκονται στο PDRs4All περιλαμβάνουν τους Jan Cami, Ameek Sidhu, Ryan Chown, Bethany Schefter, Sofia Pasquini και Baria Kahn.
Νεαρό αστέρι με δίσκο μέσα στο κουκούλι του: Πλανήτης που σχηματίζει δίσκους αερίου και σκόνης γύρω από ένα νεαρό αστέρι. Αυτοί οι δίσκοι διαχέονται ή «φωτογραφούνται» λόγω του ισχυρού πεδίου ακτινοβολίας από κοντινά αστέρια του Τραπεζίου δημιουργώντας ένα κουκούλι σκόνης και αερίου γύρω τους. Σχεδόν 180 από αυτούς τους εξωτερικά φωτισμένους δίσκους φωτοεξάτμισης γύρω από νεαρά αστέρια (γνωστός και ως Proplyds) έχουν ανακαλυφθεί στο Νεφέλωμα του Ωρίωνα και το HST-10 (αυτό στην εικόνα) είναι ένα από τα πιο γνωστά. Η τροχιά του Ποσειδώνα φαίνεται για σύγκριση.
Νήματα: Ολόκληρη η εικόνα είναι πλούσια σε νήματα διαφορετικών μεγεθών και σχημάτων. Το ένθετο εδώ δείχνει λεπτά, τυλιγμένα νήματα που είναι ιδιαίτερα πλούσια σε μόρια υδρογονάνθρακα και μοριακό υδρογόνο.
θ2 Orionis A: Το λαμπρότερο αστέρι σε αυτήν την εικόνα είναι το θ2 Orionis A, ένα αστέρι που είναι αρκετά φωτεινό για να φαίνεται με γυμνό μάτι από μια σκοτεινή τοποθεσία στη Γη. Το φως των αστεριών που αντανακλάται από τους κόκκους σκόνης προκαλεί την κόκκινη λάμψη στο άμεσο περιβάλλον του.
Νεαρό αστέρι μέσα σε μια σφαίρα: Όταν τα πυκνά σύννεφα αερίου και σκόνης γίνονται βαρυτικά ασταθή, καταρρέουν σε αστρικά έμβρυα που γίνονται προοδευτικά πιο μαζικά μέχρι να μπορέσουν να ξεκινήσουν την πυρηνική σύντηξη στον πυρήνα τους – αρχίζουν να λάμπουν. Αυτό το νεαρό αστέρι είναι ακόμα ενσωματωμένο στο σύννεφο της πατρίδας του.
Πίστωση: NASA, ESA, CSA, Μείωση και ανάλυση δεδομένων: Ομάδα PDRs4All ERS. γραφική επεξεργασία S. Fuenmayor & O. Berné
«Αυτές οι νέες παρατηρήσεις μας επιτρέπουν να κατανοήσουμε καλύτερα πώς τα τεράστια αστέρια μεταμορφώνουν το νέφος αερίου και σκόνης στο οποίο γεννιούνται», είπε ο Peeters. Είναι καθηγήτρια αστρονομίας στο Western University και μέλος ΔΕΠ στο Ινστιτούτο για την Εξερεύνηση της Γης και του Διαστήματος.
“Τα μεγάλα νεαρά αστέρια εκπέμπουν μεγάλες ποσότητες υπεριώδους ακτινοβολίας απευθείας στο εγγενές σύννεφο που τα περιβάλλει, γεγονός που αλλάζει το φυσικό σχήμα του νέφους καθώς και τη χημική του σύνθεση. Πόσο ακριβώς λειτουργεί αυτό και πώς επηρεάζει – τον σχηματισμό αστέρια και πλανήτες δεν είναι ακόμη καλά γνωστά».
Οι εικόνες που κυκλοφόρησαν πρόσφατα αποκαλύπτουν πολλές θεαματικές δομές μέσα στο νεφέλωμα, σε κλίμακες συγκρίσιμες με το μέγεθος του ηλιακού συστήματος.
“Βλέπουμε ξεκάθαρα πολλά πυκνά νημάτια. Αυτές οι νηματοειδείς δομές θα μπορούσαν να υποστηρίξουν νέα γενιά αστεριών στις βαθύτερες περιοχές του νέφους σκόνης και αερίων. Εμφανίζονται επίσης αστρικά συστήματα που έχουν ήδη σχηματιστεί”, είπε ο Berné. “Μέσα στο κουκούλι του, νεαρά αστέρια με ένα δίσκο σκόνης και αερίου στον οποίο σχηματίζονται πλανήτες παρατηρούνται στο νεφέλωμα. Μικρές κοιλότητες λόγω της εκτόξευσης νέων άστρων από την έντονη ακτινοβολία και τους αστρικούς ανέμους από τα νεογέννητα αστέρια είναι επίσης ορατές.
Οι Proplyds, ή ιονισμένοι πρωτοπλανητικοί δίσκοι, αποτελούνται από έναν κεντρικό πρωτοαστέρα που περιβάλλεται από έναν δίσκο σκόνης και αερίου στον οποίο σχηματίζονται πλανήτες. Διάσπαρτα στις εικόνες υπάρχουν αρκετοί πρωτοαστρικοί πίδακες, εκροές και βρέφη αστέρια επικαλυμμένα με σκόνη.
“Δεν μπορέσαμε ποτέ να δούμε τις περίπλοκες λεπτομέρειες για το πώς είναι δομημένη η διαστρική ύλη σε αυτά τα περιβάλλοντα και να κατανοήσουμε πώς μπορούν να σχηματιστούν πλανητικά συστήματα παρουσία αυτής της επιθετικής ακτινοβολίας. Αυτές οι εικόνες αποκαλύπτουν την κληρονομιά του διαστρικού μέσου στα πλανητικά συστήματα.” είπε ο Χάμπαρτ.
Νεφέλωμα Ωρίωνα: JWST vs Διαστημικό Τηλεσκόπιο Hubble (HST): Η εσωτερική περιοχή του νεφελώματος του Ωρίωνα όπως φαίνεται από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble (αριστερά) και το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb (δεξιά). Στην εικόνα HST κυριαρχεί η εκπομπή θερμού ιονισμένου αερίου, τονίζοντας την πλευρά της ράβδου του Orion που βλέπει το σύμπλεγμα τραπεζίου (πάνω δεξιά στην εικόνα). Η εικόνα JWST δείχνει επίσης ψυχρότερο μοριακό υλικό που βρίσκεται λίγο πιο μακριά από το σμήνος τραπεζίου (συγκρίνετε τη θέση της ράβδου του Ωρίωνα με το φωτεινό αστέρι θ2 Orionis A για παράδειγμα). Η ευαίσθητη υπέρυθρη όραση του Webb μπορεί επιπλέον να κοιτάξει μέσα από παχιά στρώματα σκόνης και να δει πιο αμυδρά αστέρια. Αυτό θα επιτρέψει στους επιστήμονες να μελετήσουν τι συμβαίνει βαθιά μέσα στο νεφέλωμα.
Πίστωση: NASA, ESA, CSA, ομάδα PDRs4All ERS. επεξεργασία εικόνας Olivier Berné.
Πίστωση εικόνας HST: NASA/STScI/Rice Univ./C.O’Dell et al. – Αναγνωριστικό προγράμματος: PRC95-45a. Τεχνικές λεπτομέρειες: Η εικόνα HST χρησιμοποιεί το μωσαϊκό WFPC2. Αυτή η σύνθετη εικόνα χρησιμοποιεί [OIII] (μπλε), ιονισμένο υδρογόνο (πράσινο) και [NII] (το κόκκινο).
Ανάλογη εξέλιξη
Το νεφέλωμα του Ωρίωνα θεωρείται από καιρό ένα περιβάλλον παρόμοιο με το λίκνο του ηλιακού συστήματος (όταν σχηματίστηκε πριν από περισσότερα από 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια). Αυτός είναι ο λόγος που οι επιστήμονες σήμερα ενδιαφέρονται να παρατηρήσουν το νεφέλωμα του Ωρίωνα. Ελπίζουν να καταλάβουν, κατ’ αναλογία, τι συνέβη κατά τα πρώτα εκατομμύρια χρόνια της εξέλιξης του πλανήτη μας.
Δεδομένου ότι οι πυρήνες των αστρικών φυτωρίων όπως το Νεφέλωμα του Ωρίωνα καλύπτονται από μεγάλες ποσότητες αστρόσκονης, είναι αδύνατο να μελετήσουμε τι συμβαίνει εκεί στο ορατό φως χρησιμοποιώντας τηλεσκόπια όπως, για παράδειγμα. Το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble. Ο Web ανιχνεύει το αρχείο υπέρυθρο φως από το διάστημα, επιτρέποντας στους αστρονόμους να δουν αυτά τα στρώματα σκόνης και να ανιχνεύσουν την κίνηση που συμβαίνει βαθιά μέσα στο νεφέλωμα.
Το εσωτερικό του νεφελώματος του Ωρίωνα όπως φαίνεται από το διαστημικό τηλεσκόπιο Spitzer (αριστερά) και το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb (δεξιά). Και οι δύο εικόνες καταγράφηκαν χρησιμοποιώντας ένα φίλτρο που είναι ιδιαίτερα ευαίσθητο στις εκπομπές σκόνης υδρογονανθράκων που λάμπουν σε ολόκληρη την εικόνα. Αυτή η σύγκριση δείχνει πόσο απίστευτα ακριβείς είναι οι εικόνες του Webb σε σύγκριση με το υπέρυθρο προκάτοχό τους, το διαστημικό τηλεσκόπιο Spitzer. Αυτό είναι αμέσως εμφανές από τα πολύπλοκα νήματα, αλλά τα οξυδερκή μάτια του Webb μας επιτρέπουν επίσης να διακρίνουμε καλύτερα τα αστέρια από τα πρωτοπλανητικά σφαιρίδια και τους δίσκους.
Εικόνα NIRCam: NASA, ESA, CSA, PDRs4All ομάδα ERS. Θεραπεία των πινάκων του Olivier Berne.
Εικόνα Spitzer: NASA/JPL-Caltech/T. Meggett (Πανεπιστήμιο του Τολέδο, Οχάιο)
Τεχνικές λεπτομέρειες: Η εικόνα Spitzer δείχνει υπέρυθρο φως 3,6 micron που καταγράφηκε από την Υπέρυθρη Κάμερα Spitzer (IRAC). Η εικόνα JVST δείχνει υπέρυθρο φως στα 3,35 μm που καταγράφηκε από το JVST NIRCam. Τα μαύρα εικονοστοιχεία είναι τεχνουργήματα που προκαλούνται από τον κορεσμό του ανιχνευτή με φωτεινά αστέρια.
“Η παρατήρηση του νεφελώματος του Ωρίωνα ήταν μια πρόκληση γιατί είναι πολύ φωτεινό για τις απίστευτα ευαίσθητες συσκευές του Webb. Αλλά ο Ιστός είναι εκπληκτικός, ο Ιστός μπορεί επίσης να παρατηρήσει αμυδρά μακρινούς γαλαξίες.”[{“attribute=””>ΔίαςΩρίωνπουείναιμιααπότιςπιοφωτεινέςπηγέςστονυπέρυθροουρανό»είπεηΜπέρν[{“attribute=””>JupiteretOrionquisontparmilessourceslesplusbrillantesducielinfrarouge”adéclaréBerné[{“attribute=““>JupiterandOrionwhicharesomeofthebrightestsourcesintheinfraredsky”saidBerné
Στην καρδιά του νεφελώματος του Ωρίωνα βρίσκεται το Τραπεζοειδές Σμήνος (γνωστό και ως Theta Orionis), το οποίο ανακαλύφθηκε από τον Γαλιλαίο. Περιέχει τεράστια νεαρά αστέρια των οποίων η έντονη υπεριώδης ακτινοβολία διαμορφώνει το σύννεφο σκόνης και αερίου. Η κατανόηση του πώς αυτή η έντονη ακτινοβολία επηρεάζει το περιβάλλον τους είναι ένα βασικό ερώτημα για την κατανόηση του σχηματισμού αστρικών συστημάτων όπως το δικό μας ηλιακό σύστημα.
“Βλέποντας αυτές τις πρώτες εικόνες του νεφελώματος του Ωρίωνα είναι μόνο η αρχή. Η ομάδα PDRs4All εργάζεται σκληρά για να αναλύσει τα δεδομένα από τον Ωρίωνα και αναμένουμε νέες ανακαλύψεις σχετικά με αυτές τις πρώιμες φάσεις του σχηματισμού του αστρικού συστήματος”, δήλωσε ο Hubbart. «Είμαστε ενθουσιασμένοι που συμμετέχουμε στο ταξίδι ανακάλυψης του Webb».
Το Webb είναι το το πιο ισχυρό διαστημικό τηλεσκόπιο που δημιουργήθηκε ποτέ στην ανθρώπινη ιστορία. Αναπτύχθηκε σε συνεργασία με ΜΑΣο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος, και την Καναδική Διαστημική Υπηρεσία (CSA), και διαθέτει έναν εμβληματικό καθρέφτη πλάτους 6,5 μέτρων, που αποτελείται από ένα μοτίβο κηρήθρας 18 εξαγωνικών τμημάτων καθρέφτη με επίστρωση χρυσού και ένα αλεξήλιο σε σχήμα διαμαντιού πέντε στρωμάτων στο μέγεθος ενός γηπέδου τένις. Ως συνεργάτης, το CSA λαμβάνει ένα εγγυημένο μερίδιο του χρόνου παρατήρησης του Webb, καθιστώντας τους Καναδούς επιστήμονες από τους πρώτους που μελετούν τα δεδομένα που συλλέγονται από το πιο προηγμένο διαστημικό τηλεσκόπιο που κατασκευάστηκε ποτέ.
“Δεν μπορώ να πληκτρολογήσω με γάντια του μποξ. Θαυμαστής του μπέικον. Εξερευνητής. Wannabe beer maven. Βραβευμένος ειδικός για το αλκοόλ. Πεθελής στο διαδίκτυο.”
