Daugelis žmonių mano, kad, išskyrus didelius dangaus objektus, tokius kaip planetos, žvaigždės ar asteroidai, kosminė erdvė yra tuščia. Tačiau iš tikrųjų erdvė tarp žvaigždžių sistemų galaktikų viduje yra užpildyta vadinamąja tarpžvaigždine terpe ir tinkamomis sąlygomis iš šios medžiagos susidaro naujos žvaigždės.
„Naudojant Džeimso teleskopą Webb galima sukurti neįtikėtinus netoliese esančių galaktikų žemėlapius labai didele raiška, kurie pateikia nuostabiai detalius tarpžvaigždinės terpės vaizdus“, – teigia mokslininkai.
Nors Webb gali pažvelgti į labai tolimas galaktikas, tos, kurias tyrinėjo naujajame tyrime mokslininkų komanda, yra gana arti, maždaug už 30 milijonų šviesmečių, įskaitant fantominę galaktiką (taip pat žinomą kaip M74 arba NGC 628). Iš viso buvo tiriami 19 galaktikų duomenys. Mokslininkai sutelkė dėmesį į specifinį tarpžvaigždinės terpės komponentą, vadinamą poliaromatiniais angliavandeniliais (PAH).
Kai maži PAH sugeria fotoną iš žvaigždės, jie vibruoja ir sukuria emisijos efektus, kuriuos galima aptikti vidutinio infraraudonųjų spindulių elektromagnetiniame spektre. Su didesniais dulkių grūdeliais tai dažniausiai neįvyksta. PAH vibracinės savybės leidžia tyrėjams stebėti daugybę svarbių savybių, įskaitant dydį, jonizaciją ir struktūrą.
„Spitzerio kosminis teleskopas tyrinėjo objektus vidutinio infraraudonųjų spindulių diapazone, ir aš tai panaudojau savo daktaro disertacijoje. „Kai Spitzeris buvo nutrauktas, neturėjome prieigos prie vidutinio infraraudonųjų spindulių spektro, kol nepasirodė James Webb teleskopas“, – sakė tyrimo vadovė, fizikos profesorė Karin Sandstrom. – Spitzerio veidrodis buvo 0,8 m, Webb veidrodis – 6,5 m. Tai didžiulis teleskopas su nuostabiais instrumentais.
Nors PAH pagal masę nesudaro didelės visų tarpžvaigždinėje terpėje esančių dujų dalies, jie yra svarbūs, nes yra lengvai jonizuojami, todėl jau gali susidaryti fotoelektronai. Geresnis PAH supratimas leis geriau suprasti tarpžvaigždinės terpės fiziką ir tai, kaip joje viskas veikia. Astrofizikai tikisi, kad Webbas pateiks supratimą apie tai, kaip susidaro, keičiasi ir skyla poliaromatiniai angliavandeniliai.
Kadangi PAH yra pasiskirstę visoje tarpžvaigždinėje terpėje, jie leidžia tyrėjams pamatyti viską aplinkui. Pavyzdžiui, ankstesni žemėlapiai buvo daromi teleskopu Spitzer, buvo daug kartų mažiau detalių. Webb pateikia daug ryškesnius vaizdus.
Ši programa yra projekto dalis PHANGS (Physics at High Angular Resolution in Nearby GalaxeS), kuri tiria žvaigždžių formavimąsi ir tarpžvaigždinę terpę, naudodama Atakamos didelio milimetro/submilimetro masyvo ir labai didelio teleskopo vaizdus. Tačiau tankiuose debesyse, kuriuose formuojasi žvaigždės, yra daug dulkių, o optinei šviesai sunku prasiskverbti į vidų. Taigi vidutinis infraraudonųjų spindulių spektras leidžia tyrėjams gauti išsamesnius vaizdus.
„Dabar galime nustatyti įvairius dalykus, įskaitant difuzinių dujų struktūrą, kuri turi tapti tankesnė ir molekuliškesnė, kad susidarytų žvaigždės“, – sakė Karin Sundström. – Taip pat galime kartoti naujai susiformavusias žvaigždes supančias dujas, kuriose yra daug efektų, pavyzdžiui, nuo supernovos sprogimų. Mes tikrai galime pamatyti visą tarpžvaigždinės terpės ciklą su visomis detalėmis. Tai yra pagrindas, kaip galaktika formuoja žvaigždes“.
Taip pat įdomu: