التقط تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) صورًا رائعة للنجوم حديثة الولادة وكذلك الغاز والغبار الملتف في 19 مجرة حلزونية. هذا هو جزء من برنامج PHANGS العلمي. تقنيات التصوير الأخرى غير قادرة على اختراق الغاز الكثيف وسحب الغبار التي يمكن لجهاز الأشعة تحت الحمراء المتوسطة (MIRI) على JWST رؤيتها من خلالها.
صرح آدم ليروي ، عضو فريق جامعة ولاية أوهايو في ولاية أوهايو ، أن “المراحل الأولى من دورة حياة النجم ظلت بعيدة عن الأنظار لأن العملية محجوبة في سحب الغاز والغبار”. تكتلات الغاز والغبار الموجودة في الوسط النجمي تم ملاحظتها في أرصاد MIRI لـ NGC 1365 ، على سبيل المثال. هذا بعد امتصاص الضوء من النجوم النامية وإطلاقه مرة أخرى في الأشعة تحت الحمراء. ونتيجة لذلك ، تمتلئ الأذرع الحلزونية للمجرة بشبكة معقدة من الفقاعات الكهفية والأصداف الخيطية التي تنتجها النجوم الشابة التي تطلق الطاقة.
نظرًا للحساسية العالية لـ JWST ، فإنه يكتشف أيضًا مجموعة متنوعة من المجرات الخلفية. يبدو أن بعضها أخضر أو أحمر. توضح صورة NGC 1433 كيف تؤثر الأنشطة الديناميكية المرتبطة بتكوين النجوم على الهيكل العام للمجرة. بفضل الدقة الاستثنائية لـ JWST ، يضيء قلب مشدود لامع بهيكل مزدوج الحلقة مميز بتفاصيل دقيقة في مركز المجرة. “الحلقة المزدوجة” في هذه الحالة هي في الواقع سلسلة من الأذرع الحلزونية المعبأة بشكل وثيق والتي تلتف في شكل بيضاوي على طول شريط المجرة.
حتى الدقة الكبيرة لـ JWST عند أطوال موجات الأشعة تحت الحمراء ، ظلت النجوم في المرحلة الأولى من حياتها في المجرات القريبة مثل NGC 7496 مخفية بالغاز والغبار. تتيح تغطية الطول الموجي الفريدة لـ Webb اكتشاف مواد كيميائية عضوية معقدة تسمى الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات. هذه المواد الكيميائية ضرورية لتطور النجوم والكواكب. يمكن العثور عليها في الغالب داخل ممرات الغبار الأولية الموجودة في الأذرع الحلزونية لصورة Webb’s MIRI.
أحدث الصور ، التي تكشف عن تفاصيل لم يسبق لها مثيل مثل “كهوف متوهجة من الغبار والفقاعات الكهفية العملاقة للغاز” الموجودة داخل أذرع المجرة ، تثير رعب فريق PHANGS. وفقًا لعضو فريق PHANGS كارين ساندستروم من جامعة كاليفورنيا ، سان دييغو ، “تتألق المناطق المظلمة تمامًا في تصوير هابل بتفاصيل دقيقة في صور الأشعة تحت الحمراء الجديدة. وهذا يمنحنا القدرة على التحقيق في كيفية اكتشاف الغبار في الوسط النجمي. يمتص الضوء من النجوم الفتية ويعيد إشعاعها كأشعة تحت الحمراء. ونتيجة لذلك ، هناك انكشاف لشبكة معقدة من الغاز والغبار “.
ستبقى المجرات التسعة عشر التي تشكل جزءًا من دراسة PHANGS قيد الفحص. هذا بينما يواصل الباحثون التحقيق في تكوين النجوم وتصنيف هذه الميزات المكتشفة مؤخرًا في الوسط البينجمي. “من خلال إجراء هذا الإحصاء ، يمكننا الحصول على نظرة ثاقبة حول كيفية تأثير تكوين النجوم وردود الفعل على الوسط بين النجوم. وفي النهاية ، يؤدي هذا إلى ظهور الجيل التالي من النجوم. بالإضافة إلى ذلك ، سوف يساعدون في فهم كيفية قيامه بالفعل بعرقلة “خلق النجوم في الجيل القادم” ، قالت جانيس لي. جانيس هي كبيرة العلماء في مرصد الجوزاء في NOIRLab التابع لمؤسسة العلوم الوطنية. بالإضافة إلى ذلك ، تعمل جانيس ، التي تقود مجموعة PHANGS ، كعالمة فلك منتسبة في جامعة أريزونا.
