Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb κατέγραψε μια εντυπωσιακή σκηνή στα βάθη του Γαλαξία μας: ένα γιγάντιο πρωτοάστρο εκτοξεύει δύο κοσμικούς πίδακες ύλης που εκτείνονται σε απόσταση περίπου οκτώ ετών φωτός, σχηματίζοντας το νεφέλωμα Sharpless 2-284 (Sh2-284). Η παρατήρηση αυτή θεωρείται σημαντική, καθώς ρίχνει νέο φως στις διαδικασίες γέννησης των πιο ογκωδών άστρων του Σύμπαντος.
Οι δύο πίδακες, που εντοπίστηκαν σε εξαιρετικά υψηλή ανάλυση, συγκρούονται με το μεσοαστρικό υλικό γύρω από το άστρο, δημιουργώντας τη χαρακτηριστική νεφελώδη δομή. Εκτείνονται με ταχύτητες που φτάνουν εκατοντάδες χιλιάδες χιλιόμετρα την ώρα, αποδεικνύοντας τη δύναμη των φυσικών διεργασιών που λαμβάνουν χώρα στα πρώιμα στάδια σχηματισμού των άστρων.
Ο αστροφυσικός Τζόναθαν Ταν, μέλος της ερευνητικής ομάδας από το Πανεπιστήμιο της Βιρτζίνια και το Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο Chalmers, που δημοσιεύει τα ευρήματα της στην επιθεώρηση «The Astrophysical Journal». δήλωσε:
«Μόλις διαπιστώσαμε ότι ένα τεράστιο άστρο εκτοξεύει αυτούς τους πίδακες, συνειδητοποιήσαμε ότι μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τις παρατηρήσεις του James Webb για να ελέγξουμε τις θεωρίες γύρω από τον σχηματισμό τέτοιων άστρων».
Οι πίδακες και η σημασία τους
Οι κοσμικοί πίδακες είναι ένα φαινόμενο που παρατηρείται συχνά στα πρωτοάστρα μικρότερης μάζας: καθώς υδρογόνο και άλλα αέρια συσσωρεύονται σε έναν περιστρεφόμενο δίσκο γύρω από το αναπτυσσόμενο άστρο, μέρος της ύλης πέφτει πάνω του, ενώ το πλεονάζον υλικό εκτοξεύεται προς δύο αντίθετες κατευθύνσεις μέσω ισχυρών μαγνητικών πεδίων.
Για τα γιγάντια άστρα, όμως, οι θεωρητικοί υποστήριζαν ότι η διαδικασία είναι πιο χαοτική λόγω της τεράστιας ποσότητας ύλης και ενέργειας που εμπλέκεται. Αναμενόταν οι πίδακες να είναι στρεβλωμένοι ή ακανόνιστοι. Ωστόσο, η εικόνα που κατέγραψε το James Webb δείχνει ευθύγραμμους και συμμετρικούς πίδακες, γεγονός που υποδηλώνει ότι ακόμη και τα άστρα δέκα φορές μεγαλύτερα από τον Ήλιο μπορεί να σχηματίζονται με οργανωμένο και σταθερό τρόπο.
Η μάζα και η εξέλιξη του άστρου
Τα υπολογιστικά μοντέλα δείχνουν ότι το πρωτοάστρο έχει μάζα περίπου δέκα ηλιακές μάζες και συνεχίζει να αυξάνεται απορροφώντας υλικό από τον γύρω δίσκο. Η ύπαρξη και η μορφή των πίδακων παρέχει στους επιστήμονες πολύτιμες πληροφορίες: βοηθούν στην κατανόηση της ταχύτητας με την οποία συσσωρεύεται ύλη, του ρόλου των μαγνητικών πεδίων, καθώς και των συνθηκών που επικρατούν στο περιβάλλον όπου σχηματίζονται τα γιγάντια άστρα.
Η Sharpless 2-284 ως κοσμικό εργαστήριο
Η περιοχή Sh2-284 βρίσκεται περίπου 15.000 έτη φωτός μακριά από τη Γη, στις εξωτερικές περιοχές του Γαλαξία μας. Εκεί η παρουσία βαρέων στοιχείων –των λεγόμενων «μετάλλων» που σχηματίζονται σε παλαιότερες γενιές άστρων– είναι εξαιρετικά χαμηλή. Αυτό καθιστά την περιοχή ιδανικό «κοσμικό εργαστήριο», καθώς προσομοιώνει τις συνθήκες του πρώιμου Σύμπαντος, όταν οι πρώτες γενιές άστρων σχηματίζονταν κυρίως από υδρογόνο και ήλιο.
Η ανάλυση των πίδακων δείχνει ακόμη και τη χρονολογική ιστορία του άστρου: τα άκρα τους αποτελούν τα παλαιότερα τμήματα, δηλαδή ύλη που ξεκίνησε το ταξίδι της κοντά στο άστρο περίπου πριν από 100.000 χρόνια. Μελετώντας τις διαφορετικές περιοχές των πίδακων, οι επιστήμονες μπορούν να ανασυνθέσουν την εξέλιξη του άστρου και τη δυναμική της περιοχής γύρω του.
Η ανακάλυψη αυτή του James Webb επιβεβαιώνει ότι ακόμη και τα πιο ογκώδη άστρα μπορούν να ακολουθήσουν συστηματική και οργανωμένη διαδικασία σχηματισμού, παρόμοια με τα μικρότερης μάζας άστρα. Τα αποτελέσματα αυτά προσφέρουν νέες ευκαιρίες για έρευνα σχετικά με την εξέλιξη των γιγάντων του Σύμπαντος και για κατανόηση των συνθηκών που επικρατούσαν στα πρώτα στάδια της κοσμικής ιστορίας.
