بسیاری از مردم فکر می کنند که به جز اجرام بزرگ آسمانی مانند سیارات، ستارگان یا سیارک ها، فضای بیرون خالی است. اما در واقع فضای بین منظومه های ستاره ای در داخل کهکشان ها با محیط به اصطلاح بین ستاره ای پر شده و در شرایط مناسب ستارگان جدیدی از این ماده تشکیل می شود.
"با استفاده از تلسکوپ جیمز وب دانشمندان می‌گویند که می‌توان نقشه‌های باورنکردنی از کهکشان‌های نزدیک را با وضوح بسیار بالا ایجاد کرد که تصاویری با جزئیات شگفت‌انگیز از محیط بین‌ستاره‌ای ارائه می‌دهد.
اگر چه وب می تواند به کهکشان های بسیار دور نگاه کند، کهکشان هایی که توسط تیم دانشمندان در مطالعه جدید مورد مطالعه قرار گرفته اند، نسبتا نزدیک هستند، حدود 30 میلیون سال نوری از ما فاصله دارند، از جمله کهکشان فانتوم (همچنین به عنوان M74 یا NGC 628 نیز شناخته می شود). در مجموع، داده های 19 کهکشان مورد مطالعه قرار گرفتند. دانشمندان بر روی یک جزء خاص از محیط بین ستاره ای به نام هیدروکربن های پلی آروماتیک (PAHs) تمرکز کردند.
هنگامی که PAH های کوچک فوتونی را از ستاره جذب می کنند، ارتعاش می کنند و اثرات انتشار ایجاد می کنند که می تواند در طیف الکترومغناطیسی مادون قرمز میانی شناسایی شود. این معمولا با دانه های غبار بزرگتر اتفاق نمی افتد. خواص ارتعاشی PAHs به محققان اجازه می دهد تا بسیاری از ویژگی های مهم از جمله اندازه، یونیزاسیون و ساختار را مشاهده کنند.
تلسکوپ فضایی اسپیتزر اجرام در محدوده مادون قرمز میانی را مطالعه کرد و من از آن در پایان نامه دکتری خود استفاده کردم. کارین سندستروم، سرپرست این مطالعه، استادیار فیزیک گفت: «بعد از از کار انداختن اسپیتزر، ما به طیف فروسرخ میانی دسترسی نداشتیم تا زمانی که تلسکوپ جیمز وب ظاهر شد. - آینه اسپیتزر 0,8 متر بود، آینه وب 6,5 متر بود. این یک تلسکوپ بزرگ با ابزارهای شگفت انگیز است.
اگرچه PAH ها بخش زیادی از کل گازهای موجود در محیط بین ستاره ای را بر حسب جرم تشکیل نمی دهند، اما مهم هستند زیرا به راحتی یونیزه می شوند، که می تواند منجر به تشکیل فوتوالکترون شود. درک بهتر PAH ها منجر به درک بهتر فیزیک محیط بین ستاره ای و نحوه عملکرد اشیا در آن می شود. اخترفیزیکدانان امیدوارند که وب بینشی در مورد چگونگی تشکیل، تغییر و تجزیه هیدروکربن های پلی آروماتیک ارائه دهد.
از آنجایی که PAH ها در سرتاسر محیط بین ستاره ای توزیع شده اند، به محققان اجازه می دهند همه چیز اطراف خود را ببینند. برای مثال نقشه های قبلی با تلسکوپ ساخته شده بودند اسپیتزر، حاوی جزئیات چند برابر کمتر بود. Webb تصاویر بسیار واضح تری ارائه می دهد.
این برنامه بخشی از پروژه است PHNGS (فیزیک با وضوح زاویه‌ای بالا در کهکشان‌های نزدیک)، که شکل‌گیری ستارگان و محیط بین ستاره‌ای را با استفاده از تصاویر آرایه میلی‌متری/زیر میلی‌متری بزرگ آتاکاما و تلسکوپ بسیار بزرگ مطالعه می‌کند. با این حال، ابرهای متراکمی که در آنها تشکیل ستاره رخ می دهد حاوی غبار زیادی است و نفوذ نور نوری به داخل آن دشوار است. بنابراین طیف مادون قرمز میانی به محققان اجازه می دهد تا تصاویر دقیق تری دریافت کنند.
کارین سوندستروم می‌گوید: «ما اکنون می‌توانیم انواع چیزها، از جمله ساختار گاز پراکنده را ترسیم کنیم، گازی که باید چگال‌تر و مولکولی‌تر شود تا تشکیل ستاره رخ دهد.» - همچنین می‌توانیم گاز اطراف ستاره‌های تازه‌تشکیل‌شده را نقشه برداری کنیم، جایی که اثرات زیادی مانند انفجارهای ابرنواختر وجود دارد. ما واقعاً می توانیم کل چرخه محیط بین ستاره ای را با تمام جزئیات آن ببینیم. این اساس چگونه است کهکشان ستاره ها را تشکیل می دهد».
همچنین جالب: