Астрономы выявили скрытые стадии звездообразования в области W51 с помощью JWST и ALMA

Ученые под руководством аспиранта Университета Флориды Тэхва Ю исследовали гигантскую область звездообразования Млечного пути W51, расположенную на расстоянии около 17 000 световых лет в созвездии Стрельца. Для наблюдений использовался телескоп Джеймса Уэбба (JWST), который благодаря инфракрасному излучению смог проникнуть сквозь облака газа и пыли, скрывающие процесс рождения звезд.«С помощью оптических и наземных инфракрасных телескопов мы не можем видеть сквозь пыль молодые звезды, — отметил профессор астрономии Адам Гинсбург. — Теперь мы можем». Собранные данные позволили зафиксировать мельчайшие детали формирования звезд, включая массивные протозвезды и структуры, связанные с их аккрецией.

Несмотря на возможности JWST, часть облаков в W51 оказалась слишком плотной даже для инфракрасного телескопа. Для уточнения данных исследователи сравнили результаты с наблюдениями, выполненными радиотелескопом ALMA, который работает в миллиметровом диапазоне. Совместные наблюдения показали, что обе системы фиксируют лишь часть звезд, однако JWST позволил детально изучить структуры, ранее недоступные для анализа. «Теперь мы видим скрытые молодые массивные звезды и можем изучать механизмы их формирования», — отметил Ю.

Особое внимание команда уделила области W51A — самым молодым «яслям» звездообразования в регионе. Здесь ученые зафиксировали облака ионизированного газа и теплой пыли, пылевые нити, полости вокруг новорожденных звезд, гигантские газовые пузыри, кометные объекты и протозвездные струи. Каждое из этих явлений является частью процесса рождения звезд.

Для наблюдений использовались ближняя инфракрасная камера (NIRCam) и среднеинфракрасный прибор (MIRI). Анализ показал, что многие звезды W51A продолжают аккрецировать вещество и находятся на ранней стадии формирования — возраст большинства составляет менее миллиона лет. В общей сложности в W51A сосредоточено около 10 000 солнечных масс молодых звезд, включая массивные объекты, чьи ранние стадии развития остаются скрытыми за плотными облаками.

Предыдущие исследования ALMA выявили более 200 компактных источников, или «пре/протозвездных объектов» (PPO), где ожидается активное звездообразование. Совместное использование JWST и ALMA позволило уточнить расположение областей протоскоплений и выявить новые структуры.

Астрономы подчеркнули, что наблюдения JWST открыли возможность изучать отдельные этапы рождения звезд: конденсацию газопылевых облаков, формирование горячих ядер, аккрецию вещества, образование протозвездных струй и ионизацию окружающего газа массивными молодыми звездами. Такие звезды существенно влияют на межзвездную среду, включая разрушение облаков и ограничение материала для новых звезд.

В недавней статье в Astrophysical Journal команда Ю отметила присутствие горячих ядер с богатым химическим составом, включая OH, CH₃OH, SiO₂, NH₃ и CS₂. Также астрономы зафиксировали излучение от протозвездных объектов, указывающее на ионизированное железо и водород в облаках.

По словам Гинсбурга, данные JWST значительно превосходят предыдущие снимки региона: «Это не первые фотографии этого района, но они лучшие. Они настолько лучше, что по сути являются совершенно новыми снимками. Каждый раз мы узнаем что-то новое и неожиданное».

Результаты исследований открывают новые возможности для изучения ранних стадий звездообразования и механизма формирования массивных звезд, которые ранее были недоступны для наблюдений из-за плотных облаков газа и пыли.

Читайте также: