Descoperirea de primă mână a unui fenomen unic în imaginea uluitoare a Nebuloasei Serpens

BY: stiridinromania.ro In Magazin
NASA Logo

O imagine șocantă a Nebuloasei Serpens a fost capturată de Telescopul Spațial James Webb al NASA, oferind astronomilor o descoperire de primă mână a unui fenomen mult așteptat. În această imagine uimitoare, descoperirea se află în zona nordică a acestei regiuni tinere și apropiate de formare a stelelor. Astronomii au găsit un grup intrigant de fluxuri protostelare, formate atunci când jeturile de gaz care ies din stelele nou-născute intră în coliziune cu gazele și praful din apropiere la viteze mari.

De obicei, aceste obiecte au orientări variate într-o regiune. Aici, însă, ele sunt înclinate în aceeași direcție, în același grad, asemenea unei ploi de grindină în timpul unei furtuni. Descoperirea acestor obiecte aliniate, posibilă datorită rezoluției spațiale și sensibilității excepționale a lui Webb în lungimile de undă apropiate infraroșu, oferă informații despre modul fundamental în care se nasc stelele.

Prin această imagine a Nebuloasei Serpens de la Telescopul Spațial James Webb al NASA, astronomii au descoperit un grup de fluxuri protostellare aliniate într-o mică regiune (colțul din stânga sus). Serpens este o nebuloasă de reflexie, ceea ce înseamnă că este o nor de gaz și praf care nu emite lumină proprie, ci strălucește reflectând lumina de la stelele apropiate sau din interiorul nebuloasei. Descoperirea acestor obiecte aliniate, posibilă datorită rezoluției spațiale și sensibilității excepționale a lui Webb în lungimile de undă apropiate infraroșu, oferă informații despre modul fundamental în care se nasc stelele.

“Astronomii au presupus de mult timp că, pe măsură ce norii se colapsează pentru a forma stele, stelele vor tinde să se rotească în aceeași direcție,” a declarat investigatorul principal Klaus Pontoppidan, de la Laboratorul de Propulsie a Jeturilor al NASA din Pasadena, California. “Cu toate acestea, acest lucru nu a fost văzut atât de direct înainte. Aceste structuri aliniate și alungite reprezintă un record istoric al modului fundamental în care se nasc stelele.”

Așadar, cum se leagă alinierea jeturilor stelare de rotația stelei? Atunci când un nor de gaz interstelar se prăbușește pentru a forma o stea, aceasta se rotește mai rapid. Singura modalitate pentru ca gazul să continue să se miște către interior este ca o parte din rotație (cunoscută sub numele de moment angular) să fie eliminată. Se formează un disc de material în jurul stelei tinere pentru a transporta materialul în jos, asemenea unui vârtej în jurul unui scurgător. Câmpurile magnetice în vârtejul interior lansează unele dintre materiale în jeturi gemene care ies în direcții opuse, perpendicular pe discul de material. În imaginea lui Webb, aceste jeturi sunt semnalate de dâre strălucitoare și înghețate care apar roșii, fiind unde de șoc generate de jetul care lovește gazele și praful din jur. Aici, culoarea roșie reprezintă prezența hidrogenului molecular și a monoxidului de carbon.

Această zonă a Nebuloasei Serpens – Serpens Nord – apare doar clar cu Webb,” a declarat autorul principal Joel Green de la Institutul de Știință a Telescopului Spațial din Baltimore. “Acum suntem capabili să surprindem aceste stele extrem de tinere și fluxurile lor, unele dintre acestea apărând anterior doar ca niște pete sau fiind complet invizibile în lungimile de undă optice din cauza prafului dens care le înconjoară.”

Astronomii spun că există câteva forțe care pot schimba direcția fluxurilor în această perioadă a vieții unei stele tinere. Un mod este atunci când stelele binare se învârt una în jurul celeilalte și se înclina în orientare, torsiunea direcției fluxurilor de-a lungul timpului.

Nebuloasa Serpens, situată la 1.300 de ani-lumină de Pământ, are doar unul sau doi milioane de ani, ceea ce este foarte tânăr în termeni cosmici. Este de asemenea locul unei clustre dense de stele în formare (~100.000 de ani), văzute în centrul acestei imagini. Unele dintre aceste stele se vor dezvolta în cele din urmă la masa Soarelui nostru.

Webb este o mașină de detectare a obiectelor stelare tinere,” a spus Green. “În acest domeniu, captăm semne ale fiecărei stele tinere, până la cele mai puțin masive stele.”

Este o imagine foarte completă pe care o vedem acum,” a adăugat Pontoppidan. Prin urmare, în întreaga regiune din această imagine, filamentelor și firișoarele de diferite nuanțe reprezintă lumina reflectată de stele încă în formare din nor. În unele zone, există praf în fața reflectării, care apare aici cu o nuanță difuză de portocaliu. Această regiune a fost locul altor descoperiri coincidente, inclusiv umbra „Liliacului”, care și-a câștigat numele atunci când datele din 2020 de la Telescopul Spațial Hubble al NASA au arătat un disc de formare a planetelor al unei stele a cărui aripă, sau mișcare.

Noua imagine și descoperirea întâmplătoare a obiectelor aliniate reprezintă doar primul pas în acest program științific. Echipa va folosi acum NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) al lui Webb pentru a investiga compoziția chimică a norului. Astronomii sunt interesați să afle cum compușii volatili supraviețuiesc formării stelelor și planetelor. Volatilii sunt compuși care sublimează, sau trec de la o stare solidă direct la o stare gazoasă, la o temperatură relativ mică – inclusiv apă și monoxid de carbon. Apoi, aceștia își vor compara descoperirile cu cantitățile găsite în discurile protoplanetare ale stelelor de tip similar.

“La cel mai elementar nivel, toți suntem făcuți din materie care a provenit din acești volatili. Majoritatea apei de aici de pe Pământ a avut originea când Soarele era un protostel infantil acum miliarde de ani,” a spus Pontoppidan. “Privind abundanța acestor compuși critici în protostele chiar înainte ca discurile lor protoplanetare să se fi format ne-ar putea ajuta să înțelegem cât de unice au fost circumstanțele când s-a format propriul nostru sistem solar.”

Aceste observații au fost făcute în cadrul programului de observare generală 1611. Rezultatele inițiale ale echipei au fost acceptate în Jurnalul Astrofizic. Telescopul Spațial James Webb este cel mai important observator de știință spațială din lume. Webb rezolvă misterele din sistemul nostru solar, privind către lumi îndepărtate în jurul altor stele și investigând structurile misterioase și originile universului nostru și locul nostru în el. Webb este un program internațional condus de NASA cu partenerii săi, ESA (Agenția Spațială Europeană) și CSA (Agenția Spațială Canadiană).

6 Min Read

First of Its Kind Detection Made in Striking New Webb Image

The Serpens Nebula from NASA’s James Webb Space Telescope.

Alignment of bipolar jets confirms star formation theories

For the first time, a phenomenon astronomers have long hoped to directly image has been captured by NASA’s James Webb Space Telescope’s Near-Infrared Camera (NIRCam). In this stunning image of the Serpens Nebula, the discovery lies in the northern area (seen at the upper left) of this young, nearby star-forming region.

Astronomers found an intriguing group of protostellar outflows, formed when jets of gas spewing from newborn stars collide with nearby gas and dust at high speeds. Typically these objects have varied orientations within one region. Here, however, they are slanted in the same direction, to the same degree, like sleet pouring down during a storm.

Image: Serpens Nebula (NIRCam)

In this image of the Serpens Nebula from NASA’s James Webb Space Telescope, astronomers found a grouping of aligned protostellar outflows within one small region (the top left corner). Serpens is a reflection nebula, which means it’s a cloud of gas and dust that does not create its own light, but instead shines by reflecting the light from stars close to or within the nebula.

The discovery of these aligned objects, made possible due to Webb’s exquisite spatial resolution and sensitivity in near-infrared wavelengths, is providing information into the fundamentals of how stars are born.

“Astronomers have long assumed that as clouds collapse to form stars, the stars will tend to spin in the same direction,” said principal investigator Klaus Pontoppidan, of NASA’s Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, California. “However, this has not been seen so directly before. These aligned, elongated structures are a historical record of the fundamental way that stars are born.”

So just how does the alignment of the stellar jets relate to the rotation of the star? As an interstellar gas cloud crashes in on itself to form a star, it spins more rapidly. The only way for the gas to continue moving inward is for some of the spin (known as angular momentum) to be removed. A disk of material forms around the young star to transport material down, like a whirlpool around a drain. The swirling magnetic fields in the inner disk launch some of the material into twin jets that shoot outward in opposite directions, perpendicular to the disk of material.

In the Webb image, these jets are signified by bright clumpy streaks that appear red, which are shockwaves from the jet hitting surrounding gas and dust. Here, the red color represents the presence of molecular hydrogen and carbon monoxide.

“This area of the Serpens Nebula – Serpens North – only comes into clear view with Webb,” said lead author Joel Green of the Space Telescope Science Institute in Baltimore. “We’re now able to catch these extremely young stars and their outflows, some of which previously appeared as just blobs or were completely invisible in optical wavelengths because of the thick dust surrounding them.”

Astronomers say there are a few forces that potentially can shift the direction of the outflows during this period of a young star’s life. One way is when binary stars spin around each other and wobble in orientation, twisting the direction of the outflows over time.

Stars of the Serpens

The Serpens Nebula, located 1,300 light-years from Earth, is only one or two million years old, which is very young in cosmic terms. It’s also home to a particularly dense cluster of newly forming stars (~100,000 years old), seen at the center of this image. Some of these stars will eventually grow to the mass of our Sun.

“Webb is a young stellar object-finding machine,” Green said. “In this field, we pick up sign posts of every single young star, down to the lowest mass stars.”

“It’s a very complete picture we’re seeing now,” added Pontoppidan.

So, throughout the region in this image, filaments and wisps of different hues represent reflected starlight from still-forming protostars within the cloud. In some areas, there is dust in front of that reflection, which appears here with an orange, diffuse shade.

This region has been home to other coincidental discoveries, including the flapping “Bat Shadow,” which earned its name when 2020 data from NASA’s Hubble Space Telescope revealed a star’s planet-forming disk to flap, or shift. This feature is visible at the center of the Webb image.

Future Studies

The new image, and serendipitous discovery of the aligned objects, is actually just the first step in this scientific program. The team will now use Webb’s NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) to investigate the chemical make-up of the cloud.

The astronomers are interested in determining how volatile chemicals survive star and planet formation. Volatiles are compounds that sublimate, or transition from a solid directly to a gas, at a relatively low temperature – including water and carbon monoxide. They’ll then compare their findings to amounts found in protoplanetary disks of similar-type stars.

“At the most basic form, we are all made of matter that came from these volatiles. The majority of water here on Earth originated when the Sun was an infant protostar billions of years ago,” Pontoppidan said. “Looking at the abundance of these critical compounds in protostars just before their protoplanetary disks have formed could help us understand how unique the circumstances were when our own solar system formed.”

These observations were taken as part of General Observer program 1611. The team’s initial results have been accepted in the Astrophysical Journal.

The James Webb Space Telescope is the world’s premier space science observatory. Webb is solving mysteries in our solar system, looking beyond to distant worlds around other stars, and probing the mysterious structures and origins of our universe and our place in it. Webb is an international program led by NASA with its partners, ESA (European Space Agency) and CSA (Canadian Space Agency).

Downloads

Right click any image to save it or open a larger version in a new tab/window via the browser’s popup menu.

View/Download all image products at all resolutions for this article from the Space Telescope Science Institute.

Science Paper: The science paper by J. Green et al., PDF (7.93 MB) 

Media Contacts

Laura Betz – laura.e.betz@nasa.gov, Rob Gutro – rob.gutro@nasa.gov
NASA’s Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md.

Hanna Braun hbraun@stsci.edu Christine Pulliam – cpulliam@stsci.edu
Space Telescope Science Institute, Baltimore, Md.

Animation Video – “Exploring Star and Planet Formation”

Infographic – “Recipe for Planet Formation”

Science Snippets Video -“Dust and the Formation of Planetary Systems“

Interactive: Explore the jets emitted by young stars in multiple wavelengths 

More Webb News

More Webb Images

Webb Mission Page

What is the Webb Telescope?

SpacePlace for Kids

En Español

Ciencia de la NASA

NASA en español 

Space Place para niños

Keep Exploring

Related Topics

James Webb Space Telescope

Webb is the premier observatory of the next decade, serving thousands of astronomers worldwide. It studies every phase in the…

Galaxies

Stars

Universe

Share

Details

Last Updated
Jun 20, 2024
Editor
Stephen Sabia
Contact
Laura Betz
laura.e.betz@nasa.gov

Related Terms



Acest titlu a fost scris de inteligență artificială Chat GPT, unele date pot fi incorecte. Pentru stirea originala, verificati sursa: Link catre sursa

Sursa si foto: NASA

 În plus, ar putea să-ți placă
Loading RSS Feed

Donează Știri din RO

Recomandari STIRIdinROMANIA.ro

Decizia PSD de retragere a sprijinului politic

Partidul Social Democrat (PSD) a decis, luni seara, retragerea sprijinului politic pentru premierul Ilie Bolojan, în urma unui vot...

Read More...
„Chiar dacă pornim dintr-un oraș mic, vom reuși dacă suntem talentați” – stiriest.ro

Andreea Răducan și mesajul pentru copii din Vaslui[embed]https://www.youtube.com/watch?v=eV9_YxiHqds[/embed]

O celebră campioană la gimnastică, originară din județul Vaslui, s-a întors acasă pentru a participa la un eveniment...

Read More...

Anunt important privind furnizarea apei – 21 aprilie

Marți, 21 aprilie, între orele 9-17, la intersectia străzilor Treboniu Laurian și Motilor se va executa o conectare de...

Read More...

Leave a reply:

Your email address will not be published.

CAPTCHA ImageChange Image

Acest site folosește Akismet pentru a reduce spamul. Află cum sunt procesate datele comentariilor tale.

Mobile Sliding Menu

stiri & ziare online