Астрономи разкриха в зашеметяващи подробности сложните вихри и ивици прах, които се носят между звездите.

В новите изображения от телескопа „Джеймс Уеб“ (JWST) най-накрая виждаме изящни детайли на потока и турбуленцията на междузвездната среда в близост до звезда, която експлодира само преди няколкостотин години.

Тъй като светлината от експлозията, която сега наричаме Касиопея А, се разширява навън, тя се отразява и нагрява разредения прах, през който преминава, създавайки слабо, червено трептене.

Материалът е толкова тънък и сиянието е толкова слабо, че истинската му сложност до голяма степен ни е убягнала. Сега, благодарение на възможностите на JWST да вижда слаба, червена светлина, най-накрая получаваме по-пълна представа за структурата на междузвездната среда.

Още по-невероятно е, че можем да наблюдаваме промени в структурата в рамките на дни. През август и септември 2024 г. JWST направи множество снимки на кичур в облака от прах близо до Касиопея А и видя значителни промени при движението на светлината през подобните на дървесни ивици, като се получи явление, известно като светлинно ехо.

 „Смятаме, че всеки плътен, прашен регион, който виждаме, и голяма част от тези, които не успяваме, изглеждат така отвътре. Просто никога досега не сме били в състояние да погледнем вътре в тях“, казва астрономът Джош Пик от Научния институт за космически телескопи в САЩ.

Светлинното ехо може да създаде някои от най-красивите гледки в галактиката. Те се появяват, когато нещо произведе светкавица, която се излъчва в пространството.

Ако тази светлина се сблъска с физическа преграда, като например облаци космически прах, тя се отразява, пристигайки в различно време от първоначалния взрив; точно като звуково ехо, но със светлина. Можем да използваме това светлинно ехо, за да картографираме и разберем пространството и обектите в него.

Досега повечето от светлинните ехота, които сме откривали, обикновено са от много ярки събития или особено гъст прах в близост до източника на светлина, както виждаме при звездата V838 Monocerotis. По-тънкият прах, намиращ се по-далеч от източника, се засича много по-трудно.

Но това, което прави JWST, е да идентифицира неща, които не сме могли да видим преди. Инфрачервеният телескоп е оптимизиран да засича слаба червена светлина, която други инструменти не могат; така че астрономите го насочват към прашинка близо до и зад, но несвързана с Касиопея А - звезда, която човечеството е видяло да експлодира на 11 000 светлинни години от нас през 1670 г.

Трите поредици от изображения на JWST, получени през август и септември 2024 г. (NASA, ESA, CSA, STScI, Jacob Jencson/Caltech/IPAC)

Тази мъглявина е идентифицирана като светлинно ехо от вече пенсионирания космически телескоп „Спицър“ на НАСА. Но „Спицър“ нямаше разделителната способност на JWST.

Въпреки това „бяхме доста шокирани да получим това ниво на детайлност“, казва астрономът Джейкъб Дженсън от Калифорнийския технологичен институт.

Може би най-изненадващото беше откритието, че средата е подредена в гъсто опаковани листове от материал, с възли и вихри, малко като онези, които можете да видите в разреза на едно дърво. Изследователите могат да разгледат детайли в тези листове до мащаби от около 400 астрономически единици, или 400 пъти разстоянието между Земята и Слънцето.

Изследователите смятат, че тези структури биха могли да бъдат свързани с магнитните полеви линии, преминаващи през пространството. Ако случаят е такъв, изучаването на еволюцията на светлинните ехота отваря нов прозорец към изучаването на намагнетизираната турбулентност.

Местоположението на мъглявините, заснети от JWST, спрямо Касиопея А, вмъкнати в изображението на "Спицър". (NASA, ESA, CSA, STScI)

„Това е астрономическият еквивалент на медицинската компютърна томография“, казва астрономът Армин Рест от Научния институт за космически телескопи. „Имаме три среза, направени в три различни момента, което ще ни позволи да изследваме истинската 3D структура. Това ще промени изцяло начина, по който изучаваме междузвездната среда.“

Несъмнено предстоят по-нататъшни задълбочени анализи на наблюденията.

Междувременно на 245-ата среща на Американското астрономическо дружество бяха представени две презентации, едната водена от Дженсън, а другата от Пик. Резюметата можете да намерите тук и тук.

Източник: Science Alert