Narodziny gwiazd to proces chaotyczny i chaotyczny. Pył, wodór i grawitacja łączą się w jedno. Rdzeń nagrzewa się, zapada się i nagle… uruchamia się reaktor termojądrowy. Nie jesteśmy jednak do końca pewni, co dzieje się bezpośrednio po tym momencie – zaraz po tym, jak gwiazda wyłoni się ze swojej macierzystej powłoki obłokowej.
To właśnie tę tajemnicę pomagają rozwikłać nowe zdjęcia Galaktyki Wir, znanej również jako M51. Pozwalają astronomom zbliżyć się do prawdy.
Jest to wynik syntezy danych: informacje z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST) połączono z danymi ze starszego Teleskopu Hubble’a. Wynik pokazuje wyraźny wzór: duże gromady gwiazd opuszczają swoje obłoki gazu urodzeniowego znacznie szybciej niż małe grupy.
To odkrycie to tylko część artykułu opublikowanego 6 maja w czasopiśmie Nature Astronomy, który ukazuje dokładnie, w jaki sposób galaktyki formują się w czasie.
Mechanizm wygląda tak. Zaczynają się rodzić gwiazdy. Następnie zaczynają wywierać potężny wpływ na swoje otoczenie. Wybuchają silne wiatry gwiazdowe, obszar jest zalewany ostrym promieniowaniem ultrafioletowym, a supernowe rozpraszają materię we wszystkich kierunkach. Proces ten nazywa się gwiezdnym sprzężeniem zwrotnym. Zasadniczo nowonarodzone gwiazdy „oczyszczają pomieszczenie”, ograniczając w ten sposób liczbę tych, które mogą się tam jeszcze uformować.
Zwróć uwagę na kolory. Czerwono-pomarańczowe nici rozciągały się na całym polu. Niebieskie bąbelki świecą od wewnątrz. Co oznaczają białe kropki? Są to gwiazdy wyłaniające się przez szczeliny w obłokach gazu. JWST wykrywa promieniowanie podczerwone, dzięki czemu może dostrzec gwiazdy ukryte za pyłem, które konwencjonalne teleskopy całkowicie przeoczyły.
Kiedy połączymy wszystkie dane badawcze, wyłania się jasny obraz.
Duże grupy gwiazd rozproszyły swoje obłoki gazu w ciągu około 5 milionów lat. Małe grupy spędziły na tym 7–8 milionów lat. Ta różnica jest kolosalna.
Pomyśl o wczesnym Wszechświecie. Po Wielkim Wybuchu doszło do ochłodzenia, elektrony i protony zjednoczyły się w neutralne atomy. Potem coś ponownie złamało tę neutralność, w epoce reionizacji. Stało się to około 500 milionów do 1 miliarda lat po starcie. Co spowodowało ten przypływ energii?
Czy same te masywne gromady gwiazd były?
Daniela Calzetti, współautorka badania z Uniwersytetu Massachusetts w Amherst, nie pozostawia miejsca na spekulacje.
„To musiało być spowodowane powstawaniem masywnych gromad gwiazd” – stwierdziła.
Jeśli największe gromady zdołają przebić się przez swoje chmury macierzyste w ciągu zaledwie 5 milionów lat, będą miały wystarczająco dużo czasu. Wystarczająco dużo czasu, aby wyemitować fotony potrzebne do rejonizacji kosmosu. Matematyka się sumuje. Obrazy potwierdzają ramy czasowe. W końcu możemy przyjrzeć się tym chaotycznym wczesnym momentom. Tajemnica nie została całkowicie rozwiązana, ale stała się znacznie mniej niejasna.
Obserwujemy, jak galaktyki „połykają” pył, gotowe do wypowiedzenia kolejnego zdania w historii Wszechświata. A to, co dokładnie powiedzą dalej, nadal zależy od samych gwiazd. 🌌
