Зореутворення – це фундаментальний фізичний процес у нашому Всесвіті. Зірки освітлюють космос і породжують планети, деякі з яких можуть підтримувати життя. Хоча люди, безсумнівно, цікавилися зірками з доісторичних часів, нові технологічні інструменти, такі як Чумацький Шлях, вивели нашу природну цікавість на абсолютно новий рівень. Тепер ми можемо зазирнути всередину затемнених областей і виявити молоді зірки в їхніх пилових коконах.
Наші інтелектуальні роздуми стали більш формалізованими принаймні ще в Стародавній Греції, коли Демокріт припустив, що Чумацький Шлях складається із зірок. Два тисячоліття потому німецький філософ Іммануїл Кант розмірковував саме про те, як утворюються зірки. У своїй праці 1755 року «Всесвітня природна історія та теорія небес» він припустив, що зірки утворюються внаслідок гравітаційного колапсу обертової туманної матерії, що було надзвичайно точною оцінкою для того часу.
Зараз астрофізики мають надзвичайно детальні моделі зореутворення, старіння зірок та їхньої загибелі. Але залишається ще багато питань, і однією з причин, чому NASA, ESA та CSA побудували JWST, був пошук відповідей на ці питання. Однією з наукових тем космічного телескопа є народження зірок та протопланетних систем.
У рамках своїх зусиль щодо відповіді на питання про зореутворення, JWST спостерігав Стрілець B2, наймасивнішу та найактивнішу газову хмару, що формує зореподібні процеси, у всьому Чумацькому Шляху. Вона знаходиться поблизу центру галактики, лише приблизно за чотириста світлових років від надмасивної чорної діри Чумацького Шляху, зірки Стрілець A. Стрілець B2 (Sgr B2) має діаметр близько 150 світлових років і містить близько трьох мільйонів сонячних мас.
Sgr B2 рясніє сяючим пилом, освітленим яскравою колекцією масивних зірок. Але справжню історію розповідає склад газу в хмарі. Густина водню в Sgr B2 до 40 разів вища, ніж у типовій молекулярній хмарі. Хмара відома своєю складною структурою, де густина газу сильно змінюється разом з температурою. Дослідження такої складної області – саме та причина, чому був створений JWST.
«Потужні інфрачервоні інструменти Вебба надають деталі, які ми ніколи раніше не могли бачити, що допоможе нам зрозуміти деякі досі невловимі таємниці формування масивних зір і те, чому Стрілець B2 набагато активніший, ніж решта галактичного центру», — сказав астроном Адам Гінзбург з Університету Флориди, співавтор нового дослідження, що представляє спостереження JWST.
Нове дослідження називається «Перше зображення JWST хмари з найактивнішим зореутворенням у центрі Галактики — Стрільця B2». Провідним автором є Назар Будаєв з кафедри астрономії Університету Флориди. Дослідження доступне на сервері препринтів arXiv .
«Ми повідомляємо про спостереження Sgr B2, найактивнішого місця зореутворення в галактиці, отримані за допомогою JWST NIRCAM та MIRI», – пишуть автори у своєму дослідженні. Нові спостереження показують багатошарову, високоструктуровану природу хмари, а також дві популяції масивних зірок. Одна – це виявлена популяція з низьким рівнем згасання, а інша – прихована популяція з високим рівнем згасання. У цьому контексті низьке згасання означає, що пилом не блокується значна частина світла зірки, тоді як високе згасання означає, що значна частина світла блокується.
Sgr B2 знаходиться в Центральній молекулярній зоні (CMZ) Чумацького Шляху, багатому на газ регіоні, де зосереджено приблизно 60 мільйонів сонячних мас газу, що утворює зореподібні явища, і все це в межах комплексу газових хмар. Газ у CMZ набагато щільніший, ніж в інших частинах галактики.