Космический телескоп James Webb Space Telescope (JWST) представил новую, крайне подробную инфракрасную съёмку богатой на звёзды области скопления Westerlund 2, находящегося примерно в 20 000 световых лет от Земли в созвездии Киль (Carina). Этот снимок входит в число последних изображений, обработанных по проекту Европейского космического агентства как Picture of the Month — «Изображение месяца» от ESA/Webb, раскрывая ранее недоступные детали рождения и развития звёздных систем.
Что такое скопление Westerlund 2
Westerlund 2 — это одно из самых массовых и молодых скоплений звёзд в нашей Галактике. Его размеры составляют примерно от 6 до 13 световых лет в поперечнике, и оно располагается в гигантской туманности Gum 29 — обширном регионе межзвёздного газа и пыли, где продолжается активное звездообразование.
В видимом диапазоне это скопление уже изучалось ранее, в том числе телескопом Hubble (HST), но JWST, работая в инфракрасном диапазоне, способен пробивать завесы пыли, делая видимыми объекты, скрытые от оптических телескопов.
Инструменты и длины волн наблюдений
Новое изображение было получено с помощью двух ключевых инструментов JWST:
- NIRCam (Near InfraRed Camera) — камера ближнего инфракрасного диапазона, высокочувствительная к излучению молодых звёзд и тёплого газа,
- MIRI (Mid-InfraRed Instrument) — инструмент среднего инфракрасного диапазона, который регистрирует более холодное и пылевое излучение.
Комбинация данных этих инструментов позволяет учёным одновременно видеть:
- горячие и яркие массивные звёзды,
- распределение газа и пыли,
- многочисленное население коричневых карликов и слабых молодых звёзд.
Что нового показал снимок
Полная популяция коричневых карликов
Одним из важнейших научных результатов этого наблюдения стало открытие полной популяции коричневых карликов в скоплении Westerlund 2 — объектов, чья масса недостаточна для устойчивого термоядерного синтеза, характерного для звёзд. JWST выявил коричневые карлики с массами примерно в 10 раз больше массы Юпитера — до сих пор такие слабые объекты были труднодоступны для изучения в густых и пылевых регионах формирования звёзд.
Коричневые карлики занимают промежуточное положение между планетами и полноценными звёздами: у них может быть собственное тепло, но недостаточная масса для поддержания устойчивой водородной реакции, как у звёзд. Инфракрасное излучение, регистрируемое JWST, делает такие тела видимыми даже в плотных областях туманностей.
Молодые звёзды и пылевые облака
Помимо карликов, снимок показывает сотни молодых звёзд в различных стадиях формирования, часть из которых ещё окружена остатками газопылевых дисков, из которых могут со временем формироваться планеты. Этот факт важен для понимания эволюции протопланетных дисков в экстремальных условиях плотного звёздного скопления, где излучение и мощные звёздные ветры от массивных звёзд могут быстро разрушать окружающий материал.
Взаимодействие излучения и межзвёздного вещества
Интенсивное излучение от самых горячих массивных звёзд в Westerlund 2 формирует сложную структуру окружающего газа и пыли:
- области излучения и ионизации образуют «стены» и «канавы» в туманности,
- красноватые и оранжевые оттенки на инфракрасных изображениях соответствуют плотным и тёплым областям газа,
- более тонкие голубые и розовые структуры показывают разреженные облака.
Эти картины демонстрируют не просто стадию «грязного» формирования звёзд, но и то, как интенсивное ультрафиолетовое и инфракрасное излучение молодых массивных звёзд буквально перераспределяет окружающее межзвёздное вещество, влияя на формирование новых объектов.
Что означает это для астрономии
Полученные данные дают исследователям:
- самый полный учёт карликовых объектов в массивном молодом скоплении,
- возможность изучить распределение масс и эволюционные стадии звёзд в единой среде,
- основу для оценки влияния крупных звёзд на процесс звездообразования вокруг них,
- ключевые наблюдения для тестирования теорий о формировании планет в экстремальных скоплениях.
До JWST очень плотные и тёмные участки скоплений оставались труднодоступными для наблюдений, особенно в случае слабых объектов. Новые инфракрасные данные позволяют теперь не только видеть эти области, но и количественно оценивать популяции, ранее скрытые от глаз астрономов.
Геометрия наблюдаемой области
Скопление Westerlund 2 находится в пределах обширной туманности Gum 29 — регионе, богатом газом и пылью, простирающемся на сотни световых лет. Само скопление занимает всего несколько световых лет, но внутри него происходит интенсивное взаимодействие формирующихся звёзд и окружающей среды.
Такие области звездообразования являются активными «звёздными питомниками» — местами, где из пылевых облаков формируются всё новые поколения звёзд. В случае Westerlund 2 излучение от уже сформировавшихся массивных звёзд влияет на скорость и характер формирования новых объектов.
Заключение
Новые инфракрасные наблюдения скопления Westerlund 2, выполненные James Webb Space Telescope, открывают астрономам беспрецедентный доступ к слабым объектам — от коричневых карликов до протопланетных дисков в процессе эволюции. Эти данные дают глубокое представление о том, как в активных регионах звёздного рождения формируются и развиваются звёзды и субзвёздные объекты, а также как мощное излучение от массивных звёзд влияет на окружающее межзвёздное вещество и условия формирования новых светил.
Это изображение не только украшает галерею последних астрономических снимков, но и служит важной рабочей научной основой для будущих исследований звёздных скоплений и процессов звездообразования.
Источники:
Статья создана по материалам https://phys.org/news/2025-12-webb-captures-dwarf-stars-glittering.html
