De Webb-telescoop bespioneert miljoenen sterren in verbluffende spiraalstelsels

Meld u aan voor de wetenschapsnieuwsbrief Wonder Theory van CNN. Verken het universum met nieuws over fascinerende ontdekkingen, wetenschappelijke vooruitgang en meer.

CNN
—

De James Webb-ruimtetelescoop heeft schitterende beelden vastgelegd van 19 sterrenstelsels Spiraalvormige sterrenstelsels – en de miljoenen sterren die zij hun thuis noemen – in ongekende details die astronomen nog nooit eerder hebben gezien.

Webbs unieke vermogen om het universum op verschillende infrarode golflengten te observeren, zoals nabij-infrarood en midden-infrarood, legt de sterren, het gas en het stof bloot binnen de complexe structuur van elk sterrenstelsel.

Astronomen denken van wel ongeveer 60% Van alle sterrenstelsels zijn het spiraalstelsels – en ons zonnestelsel bevindt zich in een van de spiraalarmen van de Melkweg. De waarnemingen van Webb kunnen astronomen helpen de stervorming en de evolutie van spiraalstelsels zoals het onze beter te begrijpen.

Van voren gezien heeft elk sterrenstelsel in de nieuwe afbeeldingen met sterren beladen spiraalarmen. Het centrum van elk sterrenstelsel wordt gemarkeerd door clusters van oude sterren Superzware zwarte gaten.

De waarnemingen zijn gedaan als onderdeel van PHANGS, of Fysica met hoge resolutie in nabijgelegen sterrenstelsels, projecteren. Meer dan 100 astronomen van over de hele wereld nemen deel aan het programma, dat ook kijkt naar gegevens van de Hubble-ruimtetelescoop, het MUSE-instrument van de Very Large Telescope van de European Space Observatory en de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array in Chili.

Gegevens van verschillende telescopen stellen astronomen in staat waarnemingen te doen over verschillende golflengten van zichtbaar, ultraviolet en radiolicht. Het toevoegen van de infraroodinzichten van Webb zou een aantal van de lacunes in de monitoring kunnen helpen aanpakken.

“De nieuwe beelden van Webb zijn buitengewoon”, zegt Janice Lee, kernlid van PHANGS en projectwetenschapper voor New Missions and Strategic Initiatives bij het Space Telescope Science Institute in Baltimore, in een verklaring. “Het is zelfs verbazingwekkend voor onderzoekers die al tientallen jaren dezelfde sterrenstelsels bestuderen. De bellen en filamenten zijn opgelost tot op de kleinste schaal die ooit is waargenomen, en vertellen een verhaal over de stervormingscyclus.”

Astronomen gebruikten een nabij-infrarood webcam om miljoenen sterren te observeren, die sprankelend blauw lijken, gegroepeerd in clusters en zich ook verspreiden over de armen van de 19 sterrenstelsels. Ondertussen benadrukt Webbs mid-infraroodinstrument het gloeiende stof rondom de sterren, evenals de nog steeds vormende rode sterren omgeven door gas en stof die sterren helpen groeien.

“Hier kunnen we de nieuwste en zwaarste sterren in sterrenstelsels vinden”, zegt Eric Rozolovski, kernlid van PHANGS en hoogleraar natuurkunde aan de Universiteit van Alberta in Edmonton, in een verklaring.

De spiraalarmen gloeien bijna van oranjerood gas in webafbeeldingen. De beelden zullen worden gebruikt om astronomen te helpen de verdeling van gas en stof in spiraalstelsels te bepalen, evenals hoe sterrenstelsels worden gevoed en stervorming stopt.

“Deze structuren volgen in bepaalde delen van sterrenstelsels meestal hetzelfde patroon”, zegt Rozolovsky. “We beschouwen ze als golven, en hun onderlinge afstand vertelt ons veel over hoe het sterrenstelsel gas en stof verspreidt.”

Webb legde ook grote, bolvormige, schaalvormige holtes tussen galactisch gas en stof vast, die waarschijnlijk door sterexplosies zijn uitgehouwen.

“Deze gaten zijn mogelijk ontstaan ​​als gevolg van het exploderen van een of meer sterren, waardoor gigantische gaten in het interstellaire materiaal zijn ontstaan”, zegt Adam Leroy, kernlid van PHANGS en hoogleraar astronomie aan de Ohio State University in Columbus, in een verklaring.

Astronomen geloven dat sterrenstelsels van binnenuit worden gevormd. Stervorming begint in het centrum van het sterrenstelsel voordat het in een spiraal door de armen golft. Dit betekent dat de afstand van een ster tot de kern van het sterrenstelsel evenredig is met zijn leeftijd, waardoor jongere sterren waarschijnlijk verder van de kern van het sterrenstelsel verwijderd zijn. Clusters van blauwe sterren nabij de centra van elk sterrenstelsel duiden op oudere sterren.

Ondertussen hebben sommige sterrenstelsels rozerode bultjes nabij hun centrum.

“Dit is een duidelijk teken dat er mogelijk een actief superzwaar zwart gat bestaat”, zegt Eva Scheiner, kernlid van PHANGS en wetenschapper aan het Max Planck Instituut voor Astronomie in Heidelberg, Duitsland, in een verklaring. “Of de sterrenhopen richting het midden zijn zo helder dat ze dat deel van het beeld verzadigen.”

Wetenschappers zijn erg enthousiast om het enorme aantal sterren te bestuderen dat wordt onthuld door de nieuwe beelden van Webb, aldus Leroy.

“Sterren kunnen miljarden of biljoenen jaren leven,” zei Leroy. “Door alle soorten sterren nauwkeurig te catalogiseren, kunnen we een betrouwbaarder en uitgebreider beeld krijgen van hun levenscycli.”