Das James-Webb-Weltraumteleskop (JWST) ist seit seinem Start am Weihnachtstag 2021 kein Unbekannter darin, Dinge auf die Spitze zu treiben und frühe Galaxien in Milliarden Lichtjahren Entfernung zu beobachten, die existierten, als das Universum nur einen Bruchteil seines heutigen Alters von 13,8 Milliarden hatte Jahre.
Jetzt hat ein leistungsstarkes Weltraumteleskop es näher an den Rand unserer eigenen Galaxie, der Milchstraße, gebracht. Ein Team von Astronomen hat das James-Webb-Weltraumteleskop an den Rand der Milchstraße geschickt, um eine Region zu beobachten, die Wissenschaftler als „extreme äußere Galaxie“ bezeichnen.
Diese Region liegt 58.000 Lichtjahre vom Herzen der Milchstraße oder dem „galaktischen Zentrum“ entfernt. Zum Vergleich: Das Sonnensystem ist weniger als halb so groß wie der Abstand zwischen dem Zentrum der Galaxie und dem Rand der Milchstraße. Diese Entfernung beträgt nur 26.000 Lichtjahre. Wenn wir also von „Rand“ dieser neuen Beobachtungen sprechen, ist das mehr als nur eine Übertreibung! Das Ergebnis dieser Übung zur Ausweitung der galaktischen Grenzen ist ein atemberaubendes Bild von Sternhaufen inmitten eines „Starburst“ und einer intensiven Phase schneller Sternentstehung.
„Früher wussten wir von diesen Sternentstehungsregionen, konnten aber nicht tiefer in ihre Eigenschaften eintauchen“, sagt Missionsleiterin Natsuko Izumi von der Gifu-Universität und dem Nationalen Astronomischen Observatorium Japans. Das sagte er in einer Erklärung„Die JST-Daten basieren auf dem, was wir im Laufe der Jahre nach und nach aus früheren Beobachtungen mit verschiedenen Teleskopen und Observatorien gesammelt haben. Mit dem JST können wir sehr aussagekräftige und beeindruckende Bilder dieser Wolken erhalten.“
Das Team beobachtete mit der Nahinfrarotkamera (NIRCam) und dem Mittelinfrarotinstrument (MIRI) des James Webb-Teleskops Sternentstehungsregionen in der Milchstraße, die von dichten, ausgedehnten Gasklumpen namens „Molekülwolken“ umgeben sind. Die beiden fraglichen Molekülwolken, Diggle Cloud 1 und Diggle Cloud 2, haben einen Durchmesser von mehreren Lichtjahren und wurden nun in beispielloser Detailgenauigkeit abgebildet.
Zu den auf den Bildern sichtbaren Elementen dieser Cluster gehören sehr junge Protosterne. Hierbei handelt es sich um Sternobjekte, die noch nicht genügend Material aus ihren Kokons aus Gas und Staub gesammelt haben, um genügend Masse anzusammeln, um in ihren Kernen die Kernfusion von Wasserstoff zu Helium zu katalysieren. Dieser Prozess bestimmt, was ein erwachsener Stern oder „Hauptreihenstern“ ist.
Wie alle Eltern, die schon einmal Babynahrung im Haar hatten, Ihnen sagen werden, neigen alle Kinder zu Wutanfällen, und diese Starstars sind da nicht anders. Aber diese Würfe sind kein Erdbeer- und Bananenpüree (köstlich und gut für das Haar); Es handelt sich vielmehr um Strahlen und Ströme extrem heißen Gases, das „Plasma“ genannt wird. Hinweise auf diese stellaren Wutanfälle finden sich auch in einem neuen Bild des James Webb-Teleskops.
„Im Fall von Diggle Cloud 2 hatte ich nicht erwartet, eine so aktive Sternentstehung und erstaunliche Jets zu sehen“, fügte Izumi hinzu.
Die Zusammensetzung der Diggle-Wolken unterscheidet sich geringfügig von der Zusammensetzung anderer Regionen der Milchstraße. Ihnen fehlen Elemente, die schwerer sind als Wasserstoff und Helium, die Astronomen etwas verwirrenderweise „Metalle“ nennen.
Diese metallarme Natur macht die Diggle-Wolken zu einer guten Alternative für die Untersuchung von Zwerggalaxien und das Verständnis der frühen Geschichte der Milchstraße, bevor sterbende Sterne ihre Metallkonzentration erhöhten. Dieses Team suchte nach Aktivität in vier jungen Sternhaufen innerhalb der Diggle-Wolken 1 und 2, die jeweils mit 1A, 1B, 2N und 2S bezeichnet werden.
Im 2. Jahrhundert beobachteten Astronomen eine dichte, aktive Region junger Sterne, die aus ihren Polen lange Materiestrahlen aussendeten. Das Team konnte auch das Vorhandensein einer „Subpopulation“ von Sternen in 2S erkennen.
„Aus der Untersuchung anderer Sternentstehungsregionen in der Nähe wissen wir, dass Sterne, wenn sie sich in ihrem frühen Leben bilden, beginnen, Materialstrahlen an ihren Polen auszustoßen.“
„Was mich an den JST-Daten verblüfft und fasziniert hat, ist, dass aus dieser Sternengruppe so viele Jets in verschiedene Richtungen schießen. Es ist ein bisschen wie bei einem Feuerwerkskörper, bei dem man hier und da Dinge explodieren sieht.“
Dies ist erst der Anfang der Untersuchung der Diggle-Wolken und der äußersten äußeren Galaxie durch das Team mithilfe des James-Webb-Weltraumteleskops. Das Team wird weiterhin bis in die entlegensten Regionen der Milchstraße vordringen, um Rätsel wie die relative Häufigkeit von Sternen unterschiedlicher Masse innerhalb von Sternhaufen in der äußersten Galaxie zu lösen.
Dies könnte Wissenschaftlern helfen, besser zu verstehen, wie sich unterschiedliche Umgebungen auf die Entstehung verschiedener Sterntypen auswirken.
„Ich bin daran interessiert, die Sternentstehung in diesen Regionen weiter zu untersuchen. Durch die Kombination von Daten verschiedener Observatorien und Teleskope können wir jede Phase des Evolutionsprozesses untersuchen“, schloss Izumi. „Wir planen auch, Peristellarscheiben innerhalb der äußersten äußeren Galaxie zu untersuchen. Wir wissen immer noch nicht, warum ihre Lebensdauer kürzer ist als die in Sternentstehungsregionen, die näher an uns liegen. Und natürlich würde ich gerne die Kinematik der Jets verstehen, die wir haben.“ in Cloud 2S erkannt.“
Die Forschungsergebnisse des Teams wurden in veröffentlicht Astronomisches Magazin.
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