Zrození nové hvězdy okem Webbova kosmického teleskopu

Astronomové využili kameru NIRCam (Near Infrared Camera) na palubě Webbova kosmického teleskopu (James Webb Space Telescope) k odhalení nových detailů týkajících se nové protohvězdy a jejího obklopujícího temného molekulárního oblaku LDN 1527. Webbův snímek z kamery NIRCam zabírá rozměr asi 0,3 světelného roku.

LDN 1527 je rovněž známá jako L1527, nachází se ve vzdálenosti přibližně 447 světelných roků od Země a její poloha se promítá do souhvězdí Býka (Taurus). Velmi mladá protohvězda pojmenovaná IRAS 04368+2557 je ponořená uvnitř tohoto molekulárního oblaku, který je součástí regionu formujících se hvězd s názvem Taurus.

Protohvězda IRAS 04368+2557 je stará pouhých 100 000 roků – je tedy relativně mladým objektem. Vzhledem k jejímu věku a její jasnosti v oboru dalekého infračerveného záření je hvězda považována za protohvězdu třídy 0 – tj. nejranější etapu formování hvězd.

„Protohvězda sama o sobě je ukrytá před pohledem uvnitř ´krku´ mlhoviny tvaru přesýpacích hodin,“ uvádějí v prohlášení astronomové Webbova teleskopu. „Na okraji protoplanetárního disku je vidět temná linie napříč středem krku.“

Světlo z protohvězdy uniká nad a pod tímto diskem a osvětluje dutiny uvnitř okolního prachu a plynu. Regiony převažujících charakteristik – modrá a oranžová oblaka – naznačují dutiny vytvořené materiálem unikajícím pryč z protohvězdy a kolidujícím s okolní hmotou.

Samotné barvy jsou vytvořeny v důsledku vrstev prachu mezi Webbovým teleskopem a oblaky. Modré oblasti jsou tam, kde je prach nejřidší. Hustší vrstvy prachu, kde je méně modré světlo schopno uniknout, vytváří kapsy oranžové barvy.

Fotografie z Webbova teleskopu rovněž odhalila filamenty molekulárního vodíku, které překvapily vědce, jak IRAS 04368+2557 vyvrhuje materiál do okolního prostoru.

Rázové vlny a turbulence brzdí vytváření nových hvězd, které by jinak vznikaly v celém oblaku. Následkem toho protohvězda dominuje v tomto prostoru a zabírá většinu materiálu pro sebe.

„Protohvězdy jako IRAS 04368+2557, které jsou stále ještě ukryty v kokonu (zámotku) v temném oblaku prachu a plynu, mají před sebou dlouhou cestu, než se stanou plně vyvinutými hvězdami,“ dodávají astronomové.

Protohvězda IRAS 04368+2557 dosud negeneruje vlastní energii nukleární fúzí vodíku, což je základní charakteristikou hvězd. Její tvar, zatím ponejvíce sférický, je rovněž nestabilní, vytváří formu malého, horkého a nafouklého shluku plynu o hmotnosti někde mezi 20 až 40 procenty hmotnosti Slunce. Jak protohvězda pokračuje v navyšování hmotnosti, její jádro se postupně stlačuje a blíží se do fáze stabilní jaderné fúze.

Scenérie zobrazená na tomto snímku odhalila, že protohvězda IRAS 04368+2557 je právě v této fázi. Obklopující molekulární oblak je tvořen hustým prachem a plynem, které jsou přitahovány do centra oblaku, kde sídlí protohvězda.

Jak materiál padá dolů, putuje po spirále kolem centra. Tím dochází k vytváření hustého disku materiálu, známého jako akreční disk, který krmí materiálem protohvězdu. Jak získává na hmotnosti a postupném zhušťování, teplota jejího jádra bude stoupat, až nakonec dosáhne hranice pro zahájení jaderných reakcí.
Protoplanetární disk viditelný na snímku jako tmavý pás přes jasný střed, má zhruba velikost naší Sluneční soustavy.

Existující hustota není neobvyklá pro většinu materiálu ve shluku – pro počínající vznik planet. A nakonec tento pohled poskytuje okno, jak vypadalo Slunce a naše Sluneční soustava v době jejich počátku.

Zdroj: https://www.sci.news/astronomy/webb-hourglass-like-nebula-young-protostar-11397.html a https://www.nasa.gov/feature/goddard/2022/nasa-s-webb-catches-fiery-hourglass-as-new-star-forms

autor: František Martinek