Veel mensen denken dat, behalve grote hemellichamen zoals planeten, sterren of asteroïden, de ruimte leeg is. Maar in feite is de ruimte tussen sterrenstelsels in sterrenstelsels gevuld met het zogenaamde interstellaire medium, en onder de juiste omstandigheden worden uit deze substantie nieuwe sterren gevormd.
"Met behulp van de James Telescoop Webb het is mogelijk om ongelooflijke kaarten van nabije sterrenstelsels te maken met een zeer hoge resolutie, die verbazingwekkend gedetailleerde beelden van het interstellaire medium opleveren', zeggen de wetenschappers.
Hoewel Webb naar zeer verre melkwegstelsels kan kijken, zijn de sterrenstelsels die door het team van wetenschappers in de nieuwe studie zijn bestudeerd relatief dichtbij, ongeveer 30 miljoen lichtjaar verwijderd, inclusief de Phantom Galaxy (ook bekend als M74 of NGC 628). In totaal zijn gegevens van 19 sterrenstelsels bestudeerd. De wetenschappers concentreerden zich op een specifieke component van het interstellaire medium genaamd polyaromatische koolwaterstoffen (PAK's).
Wanneer kleine PAK's een foton van de ster absorberen, trillen ze en creëren ze emissie-effecten die kunnen worden gedetecteerd in het mid-infrarood elektromagnetische spectrum. Bij grotere stofdeeltjes gebeurt dit meestal niet. Dankzij de trillingseigenschappen van PAK's kunnen onderzoekers veel belangrijke kenmerken observeren, waaronder grootte, ionisatie en structuur.
"De Spitzer Space Telescope bestudeerde objecten in het midden-infraroodbereik en ik gebruikte dit in mijn proefschrift. "Nadat Spitzer buiten gebruik was gesteld, hadden we geen toegang tot het mid-infraroodspectrum totdat de James Webb-telescoop langskwam", zei hoofdauteur van de studie, universitair hoofddocent natuurkunde Karin Sandstrom. - De Spitzer-spiegel was 0,8 m, de Webb-spiegel was 6,5 m. Dit is een enorme telescoop met verbazingwekkende instrumenten.
Hoewel PAK's qua massa niet een groot deel uitmaken van al het gas in het interstellaire medium, zijn ze belangrijk omdat ze gemakkelijk geïoniseerd kunnen worden, wat al kan leiden tot de vorming van foto-elektronen. Een beter begrip van PAK's zal leiden tot een beter begrip van de fysica van het interstellaire medium en hoe dingen daarin werken. Astrofysici hopen dat Webb inzicht zal geven in hoe polyaromatische koolwaterstoffen zich vormen, veranderen en afbreken.
Omdat ze verspreid zijn over het interstellaire medium, stellen PAK's onderzoekers in staat alles om hen heen te zien. Eerdere kaarten werden bijvoorbeeld gemaakt met een telescoop Spitzer, bevatte vele malen minder details. Webb zorgt voor veel scherpere beelden.
Dit programma maakt deel uit van het project PHANGS (Physics at High Angular Resolution in Near GalaxieS), dat stervorming en het interstellaire medium bestudeert met behulp van beelden van de Atacama Large Millimeter/sub-millimeter Array en Very Large Telescope. De dichte wolken waarin stervorming plaatsvindt, bevatten echter veel stof en het is moeilijk voor optisch licht om naar binnen te dringen. Dus het midden-infraroodspectrum stelt onderzoekers in staat om meer gedetailleerde beelden te krijgen.
"We kunnen nu van alles in kaart brengen, waaronder de structuur van het diffuse gas, dat dichter en moleculairer moet worden om stervorming te laten plaatsvinden", zegt Karin Sundström. - We kunnen ook het gas rond nieuw gevormde sterren in kaart brengen, waar veel effecten zijn, zoals van supernova-explosies. We kunnen echt de hele cyclus van het interstellaire medium in al zijn details zien. Dit is de basis van hoe галактика vormt de sterren".
Ook interessant: