Teleskop Webba zarejestrował wyjątkowo szczegółowe obrazy Sagittarius C – gwiezdnego żłobka w pobliżu centrum Drogi Mlecznej. Odkrył długie włókna gorącej plazmy, uformowane przez silne pola magnetyczne, które mogą hamować powstawanie nowych gwiazd.
Sagittarius C to jedno z najbardziej ekstremalnych środowisk w Galaktyce Drogi Mlecznej. Ten zachmurzony obszar przestrzeni kosmicznej znajduje się około 200 lat świetlnych od supermasywnej czarnej dziury w centrum naszej Galaktyki. W tym miejscu masywny i gęsty obłok międzygwiazdowego gazu i pyłu zapadał się w siebie przez miliony lat, tworząc tysiące nowych gwiazd.
W nowych badaniach zespół naukowców wykorzystał obserwacje z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba do zbadania Sagittarius C z niespotykaną dotąd szczegółowością. Badaniami kierowali astrofizyk z Uniwersytetu Colorado Boulder John Bally, Samuel Crowe z Uniwersytetu Wirginii, Rubén Fedriani z Instituto de Astrofísica de Andalucía w Granadzie i ich współpracownicy.
Odkrycia te mogą pomóc w rozwiązaniu długotrwałej tajemnicy dotyczącej najbardziej wewnętrznych obszarów Galaktyki lub tego, co naukowcy nazywają Centralną Strefą Molekularną (CMZ): region ten charakteryzuje się wysoką gęstością gazu międzygwiazdowego. Dlaczego więc rodzi się tu mniej nowych gwiazd niż przewidywali naukowcy?
Naukowcy odkryli, że potężne linie pola magnetycznego wydają się przebiegać przez Sagittarius C, tworząc długie i jasne włókna gorącego gazu wodorowego, które wyglądają trochę jak makaron spaghetti – zjawisko, które może spowolnić tempo formowania się gwiazd w otaczającym gazie.
Znajdujemy się w części Galaktyki o największej gęstości gwiazd i masywnych, gęstych obłoków wodoru, helu i cząsteczek organicznych – powiedział Bally. To jeden z najbliższych znanych nam regionów, w którym panują ekstremalne warunki podobne do tych w młodym Wszechświecie.
On i jego koledzy opublikowali swoje odkrycia 2 kwietnia 2025 roku w The Astrophysical Journal. Badania są częścią kampanii obserwacyjnej zaproponowanej i prowadzonej przez Crowe’a, studenta czwartego roku studiów licencjackich na Uniwersytecie Wirginii.
Crowe zauważył, że zaskakujące obrazy z teleskopu Webba pokazują Sagittarius C tak, jak nigdy wcześniej go nie widziano.
Ze względu na te pola magnetyczne, Sagittarius C ma zasadniczo inny kształt, inny wygląd niż jakikolwiek inny region gwiazdotwórczy w Galaktyce z dala od centrum Galaktyki – powiedział Crowe.
Gwiezdne żłobki
Badania rzucają światło na gwałtowne narodziny i śmierć gwiazd w Galaktyce Drogi Mlecznej.
Gwiazdy mają tendencję do formowania się w tym, co naukowcy nazywają obłokami molekularnymi lub obszarami przestrzeni kosmicznej zawierającymi gęste obłoki gazu i pyłu. Najbliższy Ziemi taki gwiezdny żłobek znajduje się w Mgławicy w Orionie, tuż poniżej Pasa Oriona. Tam obłoki molekularne zapadały się przez miliony lat, tworząc skupisko nowych gwiazd.
Takie aktywne miejsca powstawania gwiazd oznaczają również ich własną zagładę. Gdy nowe gwiazdy rosną, zaczynają emitować ogromne ilości promieniowania w przestrzeń kosmiczną. Promieniowanie to z kolei zdmuchuje otaczający obłok, pozbawiając region materii potrzebnej do budowy kolejnych nowych gwiazd.
Uważamy, że nawet Słońce uformowało się w takiej masywnej gromadzie – powiedział Bally. W ciągu miliardów lat wszystkie nasze siostrzane gwiazdy oddaliły się od siebie.
W oddzielnej pracy opublikowanej również 2 kwietnia 2025 w tym samym czasopiśmie, Crowe i jego koledzy, w tym Bally, zagłębili się w rosnące protogwiazdy tworzące się w Strzelcu. Ich dane ujawniają szczegółowy obraz tego, jak te młode gwiazdy wyrzucają promieniowanie i zdmuchują otaczający je gaz i pył.
Pola magnetyczne
W badaniach prowadzonych przez Bally’ego naukowcy zbadali niezwykły wygląd Sagittarius C. Bally wyjaśnił, że podczas gdy Mgławica w Orionie wygląda w większości gładko, Sagittarius C wcale taki nie jest. W tym regionie znajdują się dziesiątki jasnych włókien, niektóre o długości kilku lat świetlnych., Włókna te składają się z plazmy, gorącego gazu naładowanych cząstek.
Zdecydowanie nie spodziewaliśmy się tych włókien – powiedział Rubén Fedriani, współautor pracy. To było zupełnie przypadkowe odkrycie.
Bally zauważył, że tajemnica włókien Sagittarius C i natura jego procesów gwiazdotwórczych prawdopodobnie sprowadza się do pól magnetycznych.
W centrum Galaktyki znajduje się supermasywne czarna dziura o masie około cztery miliony razy większej niż nasze Słońce. Ruch gazu wirującego wokół tego behemota może rozciągać i wzmacniać otaczające go pola magnetyczne. Pola te z kolei kształtują plazmę w Sagittarius C.
Bally podejrzewa, że Mgławica w Orionie wygląda na znacznie gładszą, ponieważ znajduje się w znacznie słabszym środowisku magnetycznym.
Naukowcy od dawna wiedzą, że najbardziej wewnętrzne regiony Galaktyki są ważnym miejscem narodzin nowych gwiazd. Jednak niektóre obliczenia sugerują, że region ten powinien produkować znacznie więcej młodych gwiazd niż zaobserwowano. W CMZ siły magnetyczne mogą być wystarczająco silne, aby przeciwstawić się grawitacyjnemu zapadaniu się obłoków molekularnych, ograniczając tempo powstawania nowych gwiazd.
Niezależnie od tego, czas Sagittarius C może dobiegać końca. Gwiazdy w tym regionie zdmuchnęły już znaczną część obłoku molekularnego, a za kilkaset tysięcy lat ten żłobek może całkowicie zniknąć.
To już prawie koniec tej historii – powiedział Bally.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Źródło:
CU Boulder
