Sokan azt gondolják, hogy a nagy égi objektumok, például bolygók, csillagok vagy aszteroidák kivételével a világűr üres. De valójában a galaxisokon belüli csillagrendszerek közötti teret az úgynevezett csillagközi közeg tölti ki, és megfelelő körülmények között ebből az anyagból új csillagok keletkeznek.
"A James teleszkóp segítségével Webb hihetetlen, nagyon nagy felbontású térképeket lehet készíteni a közeli galaxisokról, amelyek elképesztően részletes képeket biztosítanak a csillagközi közegről” – mondják a tudósok.
Bár Webb nagyon távoli galaxisokat is meg tud nézni, az új tanulmány tudóscsoportja által vizsgáltak viszonylag közel, körülbelül 30 millió fényévre vannak tőlük, beleértve a Fantomgalaxist (más néven M74 vagy NGC 628). Összesen 19 galaxis adatait tanulmányozták. A tudósok a csillagközi közeg egy speciális összetevőjére, az úgynevezett poliaromás szénhidrogénekre (PAH) összpontosítottak.
Amikor a kis PAH-ok elnyelnek egy fotont a csillagból, rezegnek, és olyan emissziós hatásokat hoznak létre, amelyek a középső infravörös elektromágneses spektrumban észlelhetők. Nagyobb porszemeknél ez általában nem történik meg. A PAH-ok rezgési tulajdonságai lehetővé teszik a kutatók számára, hogy számos fontos jellemzőt megfigyeljenek, beleértve a méretet, az ionizációt és a szerkezetet.
"A Spitzer Űrteleszkóp a középső infravörös tartományban lévő objektumokat vizsgálta, és ezt használtam a doktori értekezésemben. "Miután a Spitzert leállították, nem fértünk hozzá a középső infravörös spektrumhoz, amíg a James Webb teleszkóp megjelent" - mondta a tanulmány vezető szerzője, a fizika docense, Karin Sandstrom. - A Spitzer tükör 0,8 m volt, a Webb tükör 6,5 m. Ez egy hatalmas távcső csodálatos műszerekkel.
Bár a PAH-ok tömeg szerint nem teszik ki a csillagközi közeg összes gázának nagy részét, fontosak, mert könnyen ionizálódnak, ami már fotoelektronok kialakulásához vezethet. A PAH-ok jobb megértése a csillagközi közeg fizikájának és a dolgok működésének jobb megértéséhez vezet. Az asztrofizikusok azt remélik, hogy Webb betekintést nyújt a poliaromás szénhidrogének képződésébe, változásába és lebomlásába.
Mivel a csillagközi közegben eloszlanak, a PAH-ok lehetővé teszik a kutatóknak, hogy mindent lássanak maguk körül. A korábbi térképek például távcsővel készültek Spitzer, sokszor kevesebb részletet tartalmazott. A Webb sokkal élesebb képeket biztosít.
Ez a program a projekt része PHANGS (Physics at High Angular Resolution in Nearby GalaxieS), amely a csillagkeletkezést és a csillagközi közeget tanulmányozza az Atacama Large Millimeter/sub-millimeter Array és Very Large Telescope képei alapján. A sűrű felhők azonban, amelyekben a csillagképződés megtörténik, sok port tartalmaznak, és az optikai fény nehezen hatol be. Tehát a középső infravörös spektrum lehetővé teszi a kutatók számára, hogy részletesebb képeket kapjanak.
"Most már mindenféle dolgot feltérképezhetünk, beleértve a diffúz gáz szerkezetét is, amelynek sűrűbbé és molekulárisabbá kell válnia a csillagkeletkezéshez" - mondta Karin Sundström. - Feltérképezhetjük az újonnan keletkezett csillagokat körülvevő gázt is, ahol számos hatás van, például szupernóva-robbanásokból. A csillagközi közeg teljes ciklusát valóban minden részletében láthatjuk. Ez az alapja annak, hogyan galaxis alkotja a csillagokat".
Szintén érdekes: