Webbův teleskop odhalil pravou podstatu kosmického tornáda

Vesmírný teleskop Jamese Webba (JWST) zachytil nádherný blízký protohvězdný výtrysk známý jako Herbig-Haro 49/50 (HH 49/50) s dokonale zobrazenou vzdálenější spirální galaxií. Vzhledem k blízkosti tohoto objektu Herbig-Haro k Zemi umožňuje nový složený infračervený snímek výtrysku z mladé hvězdy vědcům zkoumat detaily v malých prostorových měřítkách jako nikdy předtím. Díky Webbovu teleskopu můžeme lépe pochopit, jak může aktivita spojená se vznikem mladých hvězd ovlivnit prostředí, které je obklopuje.

Tento nový snímek kombinuje pozorování z Webbovy kamery NIRCam (Near-Infrared Camera) a MIRI (Mid-Infrared Instrument), které poskytují pohled ve vysokém rozlišení a umožňují prozkoumat detaily této dynamické aktivity. Herbig-Haro 49/50 se nachází asi 630 světelných let od Země v souhvězdí Chameleona.

Objekty Herbig-Haro vznikají v důsledku výtrysků vystřelujících z blízké formující se hvězdy. Výtrysky, které mohou dosahovat délky až několika světelných let, se zařezávají do hustší oblasti okolního plynu. Vznikají tak rázové vlny, které ohřívají materiál na vyšší teploty. Materiál se pak ochlazuje vyzařováním světla na viditelných a infračervených vlnových délkách.

Když objekt pozoroval v roce 2006 Spitzerův vesmírný teleskop, vědci mu pro jeho spirálovitý vzhled přezdívali „kosmické tornádo“, ale nebyli si jisti povahou zamlženého objektu na špičce „tornáda“. Díky vyššímu rozlišení snímků poskytuje Webbův teleskop odlišný vizuální dojem z objektu HH 49/50 tím, že odhaluje jemné rysy rázů ve výtrysku. Odhaluje, že zamlžený objekt je vzdálená spirální galaxie; na snímku je mnoho vzdálených galaxií v pozadí.

HH 49/50 se nachází v komplexu mračna Chameleon I, jedné z nejbližších oblastí aktivní tvorby hvězd v naší Galaxii, kde vzniká velké množství hvězd o nízké hmotnosti podobných našemu Slunci. Tento komplex mračen je pravděpodobně podobný prostředí, v němž se zformovalo Slunce. Dřívější pozorování této oblasti ukazují, že výtrysk HH 49/50 se od nás vzdaluje rychlostí 100-300 km/s a je pouze jedním z prvků většího výtrysku.

Webbova pozorování objektu HH 49/50 pomocí kamer NIRCam a MIRI sledují polohu zářících molekul vodíku, molekul oxidu uhelnatého a energetických zrnek prachu, znázorněných oranžovou a červenou barvou, jak výtrysk (tzv. jet) protohvězdy naráží do okolního plynu. Webbova pozorování zkoumají detaily na malých prostorových škálách, které astronomům pomohou modelovat vlastnosti jetu a pochopit, jak ovlivňuje okolní materiál.

Na obrázku je srovnání snímků objektu HH 49/50 pořízených Spitzerovým vesmírným dalekohledem (vlevo) a fotografie téhož objektu pořízená Webbovou kamerou (vpravo) pomocí přístroje NIRCam (Near-infrared Camera) a MIRI (Mid-infrared Instrument). Na snímku z Webbova teleskopu jsou vidět složité detaily zahřátého plynu a prachu, jak protohvězdný proud naráží do okolního materiálu. JWST také rozlišil „rozmazaný“ objekt nacházející se na konci výtrysku jako vzdálenou spirální galaxii.

Obloukovité útvary v HH 49/50, podobné vodní vlně vytvořené rychle plující lodí, ukazují zpět ke zdroji tohoto jevu. Na základě dřívějších pozorování vědci předpokládají, že pravděpodobným původcem pozorované aktivity je protohvězda známá jako Cederblad 110 IRS4. CED 110 IRS4 se nachází zhruba 1,5 světelného roku od HH 49/50 (u pravého dolního rohu snímku z Webbova teleakopu) a je protohvězdou I. třídy. Protohvězdy I. třídy jsou mladé objekty (staré desítky tisíc až milion let), které se nacházejí v nejlepším období získávání hmoty. Obvykle mají kolem sebe zřetelný disk materiálu, který na protohvězdu stále dopadá. Vědci nedávno využili pozorování Webbovou kamerou NIRCam a MIRI ke studiu této protohvězdy a k získání přehledu o složení jejího okolí.

Tyto detailní snímky oblouků v HH 49/50 mohou přesněji určit směr ke zdroji výtrysků, ale ne každý oblouk ukazuje zpět stejným směrem. Například je zde zajímavý oblouk (vpravo nahoře od hlavního jetu), který by mohl být další náhodnou superpozicí jiného výtrysku, související s pomalou precesí přerušovaného zdroje jetu. Alternativně by tento útvar mohl být důsledkem rozpadu hlavního výtrysku.

Galaxie, která se náhodou objevila na konci HH 49/50, je mnohem vzdálenější spirální galaxie. Má výraznou centrální výduť znázorněnou modře, která ukazuje polohu starších hvězd. Výduť rovněž vykazuje náznaky „bočních laloků“, což naznačuje, že by se mohlo jednat o spirální galaxii. Červenavé chuchvalce uvnitř spirálních ramen ukazují místa teplého prachu a skupiny formujících se hvězd. Galaxie dokonce vykazuje v těchto prachových oblastech eruptivní bubliny, podobně jako blízké galaxie pozorované Webbovým teleskopem v rámci programu PHANGS.

Zdroj: https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Webb/Webb_unmasks_true_nature_of_the_Cosmic_Tornado a https://scitechdaily.com/webb-telescope-reveals-hidden-galaxy-behind-cosmic-tornado/

autor: František Martinek