Астрономия

Молодые звезды на заднем дворе Млечного Пути бросают вызов нашему пониманию их формирования

Молодые звезды на заднем дворе Млечного Пути бросают вызов нашему пониманию их формирования

Впечатление художника от образования молодых звезд в Большом Магеллановом Облаке. Звезды большой и малой массы появляются в туманном газе, в котором они рождаются. Фото предоставлено: NSF/AUI/NSF NRAO/S.Dagnello

Астрономы сделали новые открытия об образовании молодых звезд в Большом Магеллановом Облаке (БМО) с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST) и наблюдений с Большой миллиметровой/субмиллиметровой решетки Атакамы (ALMA). Исследование, опубликованное в Astrophysical Journal, дает новое представление о ранних стадиях формирования массивных звезд за пределами нашей галактики.

Шесть-семь миллиардов лет назад суперзвездные скопления были основным источником звездообразования, производя сотни новых звезд каждый год. Этот тип звездообразования находится в упадке, и в нашей локальной Вселенной очень редко можно встретить суперзвездные скопления. В настоящее время известны только два суперзвездных скопления в Млечном Пути и одно в БМО, возраст каждого из которых составляет миллионы лет.

Наблюдения JWST теперь предоставили четкие доказательства того, что в регионе N79 находится второе сверхскопление в БМО, которому всего 100 000 лет. Это открытие теперь позволяет астрономам стать свидетелями рождения суперзвездного скопления в соседней галактике.

БМО, галактика-спутник нашего Млечного Пути, находится на расстоянии почти 160 000 световых лет от Земли. Такое относительно «близкое» расстояние и его ориентация на Землю делают его идеальной лабораторией для изучения внегалактического звездообразования.

Прибор среднего инфракрасного диапазона JWST (MIRI) наблюдал 97 молодых звездных объектов (YSO) в районе N79 БМО, где расположено недавно открытое сверхзвездное скопление H72.97-69.39. Содержание тяжелых элементов в БМО вдвое меньше, чем в нашей Солнечной системе, а условия звездообразования аналогичны тем, что были 6–7 миллиардов лет назад. Это дает астрономам представление о том, как могло происходить звездообразование на заре существования Вселенной.

Молодые звезды на заднем дворе Млечного Пути бросают вызов нашему пониманию их формирования

Составное изображение, созданное с использованием данных JWST NIRCam и ALMA. Свет звезд представлен желтым цветом, а синий и фиолетовый представляют собой пыль и газ, которые способствуют образованию звезд. Фото предоставлено: NSF/AUI/NSF NRAO/S.Dagnello

Изображения MIRI показывают, что наиболее массивные YSO группируются вблизи H72.97-69.39, а менее массивные YSO распределяются на краю N79 — процесс, известный как массовая сегрегация. То, что раньше считалось одной массивной молодой звездой, теперь было обнаружено с помощью точных изображений JWST как совокупность пяти молодых звезд. Одна из пяти молодых звезд более чем в 500 000 раз ярче Солнца и окружена более чем 1550 молодыми звездами, как показывает камера ближнего инфракрасного диапазона JWST (NIRCam).

ALMA внесла значительный вклад в изучение YSO в странах LMC, особенно в регионе N79. Предыдущие наблюдения ALMA в этом регионе показали две сталкивающиеся нити пыли и газа длиной в парсек. В точке их столкновения находится суперзвездное скопление H72.97-69.39, где находится самая яркая протозвезда, обнаруженная JWST.

Сталкивающиеся нити молекулярного газа могут стать катализатором, необходимым для формирования суперзвездного скопления, а наблюдения ALMA предоставляют решающий контекст для понимания более широкой среды, в которой формируются эти YSO. Это многоволновое исследование, объединившее данные JWST и ALMA, позволило астрономам изучить связь между крупномасштабными молекулярными облачными структурами и образованием протозвезд и звездных скоплений.

«Изучение YSO в БМО дает астрономам возможность увидеть рождение звезд в соседней галактике. Впервые мы можем наблюдать, как отдельные маломассивные протозвезды, подобные Солнцу, формируются в небольшие скопления — за пределами нашего собственного». «Мы можем наблюдать внегалактическое звездообразование в среде, аналогичной образованию некоторых первых звезд. во Вселенной», — делится Иша Наяк, ведущий автор этого исследования.

Благодаря этому новому исследованию ученые теперь наблюдали YSO на различных стадиях эволюции: от очень молодых встроенных протозвезд до более развитых объектов, ионизующих свое окружение. Эти данные дают представление о сложной химии, которая происходит в этих регионах звездообразования, включая наличие льда, органических молекул и пыли, и связывают звездообразование с более широкой историей распределения элементов и соединений во Вселенной.

Эти разнообразные наблюдения расширяют нынешнее понимание астрономами всего жизненного цикла массивных звезд. Наяк добавляет: «Проливая свет на рождение суперзвездного скопления в соседней галактике, это исследование помогает нам понять процессы, которые сформировали первые звездные скопления и галактики в нашей Вселенной и в конечном итоге привели к нашему собственному существованию».

Информация от: Национальной радиоастрономической обсерваторией.

Кнопка «Наверх»