Новый снимок, полученный космическим телескопом «Джеймс Уэбб», позволил заглянуть в настоящий космический котел, где рождаются звезды. Обсерватория обнаружила множество звезд, ранее скрытых за облаками пыли, в звездных яслях NGC 7129, расположенных примерно в 3300 световых годах от Земли.
Звезды — своеобразные двигатели космического производства элементов — проходят жизненный цикл, который начинается с их рождения в молекулярных облаках, холодных и плотных областях, состоящих из газа и пыли. Из-за этих пылевых оболочек молодые звезды часто невозможно увидеть с помощью многих телескопов, особенно не способных регистрировать инфракрасное излучение. Однако «Джеймс Уэбб» обладает высокой чувствительностью в инфракрасном диапазоне, что позволяет астрономам проникать сквозь пыль и изучать самые ранние этапы жизни звезд.
Звезды этого скопления находятся на разных стадиях развития: более массивные светила формируются и эволюционируют быстрее. Самая массивная и наиболее зрелая из них — яркая центральная звезда региона LkHα 234. Именно на ней виден наиболее заметный дифракционный рисунок на изображении. Это звезда с массой примерно в пять–восемь раз больше солнечной. Подобные звезды в основном завершили накопление вещества и теперь сжимаются под действием собственной гравитации, из-за чего их температура повышается. Со временем эта звезда, как и наше Солнце, начнет синтезировать водород.
Каверна слева от нее, окрашенная на снимке в золотистые тона и имеющая поперечник около 3,5 светового года, представляет собой крупнейшее свидетельство влияния центральной звезды на окружающее пространство. Потоки вещества, возникшие на более раннем этапе жизни звезды, прорезают плотное молекулярное облако водорода. Эти потоки и излучение звезды возбуждают газ, заставляя его светиться.
Значительная часть водорода выдувается из облака, однако большое количество газа одновременно сжимается, создавая условия для рождения новых звезд. Некоторые из них видны внутри каверны. Расположенные поблизости ударные волны, имеющие вид изогнутых участков сжатого газа, возникают, когда эти потоки сталкиваются с окружающим энергичным газом и формируют собственные, меньшие по размеру каверны.
Центральная и скрытые внутри облака звезды вместе формируют также резкий гребень, заметный в верхней части золотистой каверны. Их излучение создает горячую область, которая давит на более холодный и плотный молекулярный газ за пределами каверны. Так возникает граница, известная как фотодиссоциативная область. В этой области молекулы водорода распадаются на отдельные атомы. Воздействуя на температуру и химический состав окружающей среды, это скопление звезд позволяет ученым понять, как молекулярные облака будут постепенно разрушаться на протяжении миллионов лет.
Область справа от центральной звезды рассказывает совсем другую, но не менее хаотичную историю. Сгустки вещества, показанные на снимке красным цветом, скрывают гораздо более молодые объекты, чем расположенные слева, — протозвезды. По мере накопления вещества и увеличения массы протозвезды выбрасывают потоки сверхгорячего вещества. Эти потоки взаимодействуют с плотным полупрозрачным серым веществом, окутывающим протозвезды, и порождают ударные волны, придающие окружающей области характерную текстурированную структуру. Красное свечение также возникает в результате этого взаимодействия.
С точки зрения наблюдателя потоки вещества от нескольких звезд накладываются друг на друга, создавая хаотичную картину. Еще больше таких протозвездных выбросов можно увидеть в верхней левой части изображения, рядом с туманностью голубого цвета.
Высокое пространственное разрешение телескопа «Джеймс Уэбб» позволяет рассмотреть множество сложных структур в газе этого региона, дополняя результаты предыдущих исследований, проведенных с помощью выведенного из эксплуатации космического телескопа «Спитцер».
Автор: Дмитрий Скрипач