James Webb ontdekte parallelle stellaire jets. puzzel ?

NASA en de European Space Agency hebben zojuist nieuwe beelden onthuld die door het ruimtevaartuig zijn gemaakt Nabij-infraroodcameraNabij-infraroodcamera (NIRCam) voor de James Webb Space Telescope in een persbericht bij een bericht in Astrofysisch tijdschrift. Het is een verbazingwekkend fenomeen JWSTJWST Het werd ontdekt door onderzoek naar het stervormingsgebied in de Melkweg, bekend als nevelnevel du Serpent, specifiek in het noordelijke deel van deze jonge regio die bevat ProtosterrenProtosterren Groeiend en zelfs degenen die al sterren zijn geworden HoofdreeksHoofdreekszoals mensen zeggen AstrofysiciAstrofysici In hun terminologie, dat wil zeggen: waarvan de kern heet genoeg is geworden om thermonucleaire reacties uit te voeren fusiefusie Ik ben onlangs pas begonnen.

We weten dat deze kleine objecten elders op onze planeet zijn waargenomen heelalheelal Productie van bipolaire vliegtuigen ThemaThema Maar merkwaardig genoeg zien we bij waarnemingen van de James Webb Ruimtetelescoop nu in het noordelijke deel van de Slangennevel dat veel van deze stromen vrijwel evenwijdig lopen.

Het mysterie van de oorsprong van het stellaire universum?

In feite is dit de eerste waarneming van een van de voorspellingen van de moderne theorie over de geboorte van sterren Protoplanetaire schijvenProtoplanetaire schijven hen omringt. Dit fenomeen is dus eigenlijk geen verrassing. We ontdekken het pas vandaag, omdat NIRCam surveillance mogelijk maakt in… BeslissingenBeslissingen Het is ongekend in het nabij-infrarood en onthult fijnere en kleinere details dan voorheen met andere ruimtetelescopen, bijvoorbeeld de ter ziele gegane Spitzer.

Om te begrijpen waar dit allemaal over gaat, zijn enkele herinneringen aan de planetaire oorsprong nodig. De eerste ontwerpen van moderne wetenschappelijke theorie over dit onderwerp gaan terug op Kant en Laplace.

Volgens hen, ZonnestelselZonnestelsel komt vanStort inStort in van ons wolkenwolken naar GasGas En roterend stof. daar Centrifugale krachtCentrifugale kracht Loodrecht op de rotatie-as tegenovergesteld aan de samentrekking van deze wolk, wordt deze vlakker en vormt zo een protoplanetaire schijf waarin het stof samenklontert tot kiezelstenen die op hun beurt uiteindelijk zullen vormen Embryo’sEmbryo’s Planeten – in het kort. Het scenario werd in de tweede helft van de twintigste eeuw aanzienlijk verbeterd^H eeuw en het begin van de eenentwintigste eeuw^H.

Sean Raymond, een astrofysicus bij het Purdue Astrophysical Laboratory, vertelt ons over de vorming van het zonnestelsel volgens het standaardscenario door de aanwas van planetesimalen die aanleiding geven tot planetaire embryo’s. © Ideeën in de wetenschap

Eén belangrijk punt om in gedachten te houden: een van de basiswetten van Newtoniaanse mechanicaNewtoniaanse mechanicaDit staat bekend als behoud Filmisch momentFilmisch moment. Wanneer een roterend object samentrekt, zoals een schaatser zijn armen bij elkaar brengt, wordt het groter RotatiesnelheidRotatiesnelheid En het tegenovergestelde van.

In geval dat zonzondeze bevat echter een meerderheid MassaMassa Van het zonnestelsel draait het veel langzamer dan verwacht. Er was dus een mechanisme dat een deel van het aanvankelijke impulsmoment van de proto-zonnewolk wegnam.

We hebben theorieën over de betrokken mechanismen. Ten eerste wordt deze wolk, door samen te trekken als een samengeperst gas, zodanig verhit dat een deel van de materie kan ioniseren, waardoor er Elektrische stromenElektrische stromenDan Magnetische veldenMagnetische velden. De wolk zelf moet het in het begin hebben vastgehouden, omdat we weten dat ons Melkwegstelsel erdoor bedekt is.

Gemagnetiseerde filamenten waar sterren worden geboren

Berekeningen en simulaties laten vervolgens zien dat magnetische velden niet alleen de samentrekking van de wolk beïnvloeden, maar ook de rotatie ervan. Eindelijk Die gevormd door een protoster in de kern als gevolg van zwaartekrachtinstorting. Vervolgens worden de magnetische veldlijnen gevonden met betrekking tot bewegingenbewegingen van materie, bijvoorbeeld de rotatie van de protoplanetaire schijf en zijn jonge ster door de rotatie ervan te vertragen. Het impulsmoment moet echter altijd worden afgevoerd, en dit is wat het uiterlijk van een dipoolstraal zal doen, waarbij het materiaal in een wervelende beweging rond de as van de straal wordt gedragen.

Deze uitgebreide video toont de relatieve positie van de Slangennevel aan de hemel. Het begint met een foto die wijlen astrofotograaf Akira Fujii op aarde heeft gemaakt en gaat vervolgens naar een foto van de planeet. Digitaal luchtonderzoek. Vervolgens verschijnt er een beeld van NASA’s Spitzer Space Telescope, en uiteindelijk komt de video uit bij een beeld van de slang, gemaakt door NASA’s James Webb Space Telescope, ESA, CSA. © NASA, ESA, CSA, A. Pagan (STScI) Met dank aan: Akira Fujii, Digital Sky Survey, Spitzer-ruimtetelescoop

Hoewel we tot nu toe alleen maar sterren in het vormingsproces hebben waargenomen die op ongeveer hetzelfde moment voortkomen uit een wolk van materie die instort en uiteenvalt in individuele sterren of meerdere systemen vormt, werd verwacht dat een toestand van materie die op kleinere schaal ronddraait deze wolk zou kunnen leiden tot groepen sterren waarvan de rotatie-assen vrijwel evenwijdig zijn.

In waarnemingen met de James Webb Space Telescope zien we ook dat sterren met parallelle dipooljets ook uitgelijnd zijn met de as van een gloeidraad van gas en stof die het stervormingsgebied van de Slangennevel bevat, en dat de as ervan zelfs wordt gedefinieerd door magnetische veldlijnen. .

Voor astrofysici is dit eindelijk het eerste bewijs dat sterren die tegelijkertijd in een wolk van materie worden geboren, inderdaad, zoals voorspeld door modellen, rotatieassen kunnen hebben die zijn vastgelegd door de totale rotatie van de wolk, die ook verband houdt met de magnetische kracht van het sterrenstelsel. velden.

De Slangennevel wordt waargenomen

De Slangennevel is slechts één tot twee miljoen jaar oud, wat in kosmologische termen erg jong is. In het midden van deze afbeelding bevindt zich ook een bijzonder dichte cluster van recent gevormde sterren (ongeveer 100.000 jaar oud), waarvan sommige uiteindelijk de massa van onze zon zullen bereiken.

Wat de slang betreft, het is een reflectienevel, wat betekent dat het een wolk van gas en stof is die op zichzelf geen wolk vormt een lichteen lichtMaar het schijnt door het reflecteren van licht van nabijgelegen sterren of in de nevel.

Overal in deze afbeelding vertegenwoordigen filamenten en wervelingen van verschillende kleuren dus het licht van sterren dat wordt weerkaatst door protosterren die zich nog steeds in de wolk vormen. Op sommige plekken zit er stof voor deze reflectie, die hier in een diffuse oranje kleur verschijnt.

Dit gebied is het toneel geweest van andere toevallige ontdekkingen, met name een schaduw een vleermuiseen vleermuis Degene die klopt, en die zijn naam dankt aan de waarnemingen van 2020 Hubble-ruimtetelescoopHubble-ruimtetelescoop Van NASA-ESA, waaruit bleek dat het ‘pulseerde’ of bewoog. Dit kenmerk verschijnt in het midden van Webbs afbeelding.

Ontdekkingssamenvatting. © NASA, ESA, CSA, STScI, K. Pontoppidan (Het Jet Propulsion Laboratory van NASA), C. groente (Wetenschappelijk Instituut voor Ruimtetelescopen)