Χιλιάδες νεαρά αστέρια που δεν έχουν ξαναδεί έχουν εντοπιστεί σε ένα αστρικό νηπιαγωγείο που ονομάζεται 30 Doradus, αιχμαλωτισμένο από τον NASA/ESA/CSA Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb. Με το παρατσούκλι Νεφέλωμα Ταραντούλα για την εμφάνιση των σκονισμένων νηματίων του σε προηγούμενες τηλεσκοπικές εικόνες, το νεφέλωμα ήταν από καιρό αγαπημένο για τους αστρονόμους που μελετούν το σχηματισμό άστρων. Εκτός από τα νεαρά αστέρια, ο Webb αποκαλύπτει μακρινούς γαλαξίες φόντου, καθώς και τη λεπτομερή δομή και σύνθεση του αερίου και της σκόνης του νεφελώματος.
Σε απόσταση μόλις 161,000 ετών φωτός μακριά στον γαλαξία Μεγάλο Νέφος του Μαγγελάνου, το Νεφέλωμα Ταραντούλα είναι η μεγαλύτερη και φωτεινότερη περιοχή σχηματισμού άστρων στην Τοπική Ομάδα, οι γαλαξίες που βρίσκονται πιο κοντά στον Γαλαξία μας. Είναι το σπίτι των πιο καυτών, των πιο μαζικών αστέρια γνωστός. Οι αστρονόμοι εστίασαν τρία από τα υπέρυθρα όργανα υψηλής ανάλυσης του Webb στον Ταραντούλα. Προβολή με την κάμερα εγγύς υπέρυθρης ακτινοβολίας (NIRCam) του Webb, η περιοχή μοιάζει με το σπίτι μιας τρυπημένης ταραντούλας, με επένδυση από μετάξι. Η κοιλότητα του νεφελώματος που βρίσκεται στο κέντρο της εικόνας του NIRCam έχει κενωθεί από την ακτινοβολία με φουσκάλες από ένα σύμπλεγμα τεράστιων νεαρών αστεριών, που αστράφτουν ανοιχτό μπλε στην εικόνα. Μόνο οι πιο πυκνές γύρω περιοχές του νεφελώματος αντιστέκονται στη διάβρωση από τους ισχυρούς αστρικούς ανέμους αυτών των άστρων, σχηματίζοντας πυλώνες που φαίνονται να δείχνουν προς το σμήνος. Αυτοί οι πυλώνες περιέχουν πρωτοαστέρες που σχηματίζονται, που τελικά θα αναδυθούν από τα σκονισμένα κουκούλια τους και θα πάρουν τη σειρά τους διαμορφώνοντας το νεφέλωμα.
Το φασματογράφο εγγύς υπέρυθρο του Webb (NIRSpec) συνέλαβε ένα πολύ νεαρό αστέρι να κάνει ακριβώς αυτό. Οι αστρονόμοι πίστευαν προηγουμένως ότι αυτό το αστέρι μπορεί να είναι λίγο μεγαλύτερο και ήδη στη διαδικασία να καθαρίσει μια φούσκα γύρω του. Ωστόσο, το NIRSpec έδειξε ότι το αστέρι μόλις είχε αρχίσει να αναδύεται από τον πυλώνα του και εξακολουθούσε να διατηρεί ένα μονωτικό σύννεφο σκόνης γύρω του. Χωρίς τα φάσματα υψηλής ανάλυσης του Webb στα υπέρυθρα μήκη κύματος, αυτό το επεισόδιο σχηματισμού αστεριών σε δράση δεν θα μπορούσε να είχε αποκαλυφθεί.
Άλλες περιοχές εμφανίζονται σκοτεινές, όπως στην κάτω δεξιά γωνία της εικόνας. Αυτό υποδεικνύει τις πυκνότερες περιοχές σκόνης στο νεφέλωμα, στις οποίες ακόμη και τα μήκη κύματος μεσαίου υπέρυθρου δεν μπορούν να διεισδύσουν. Αυτές θα μπορούσαν να είναι οι τοποθεσίες μελλοντικού ή σημερινού σχηματισμού αστεριών.
Το MIRI συνεισέφερε η ESA και η NASA, με το όργανο που σχεδιάστηκε και κατασκευάστηκε από μια κοινοπραξία εθνικά χρηματοδοτούμενων Ευρωπαϊκών Ινστιτούτων (The MIRI European Consortium) σε συνεργασία με την JPL και το Πανεπιστήμιο της Αριζόνα.
Πίστωση: NASA, ESA, CSA και STScI
Η περιοχή αποκτά διαφορετική εμφάνιση όταν προβάλλεται στα μεγαλύτερα υπέρυθρα μήκη κύματος που ανιχνεύονται από το όργανο μεσαίας υπέρυθρης ακτινοβολίας (MIRI) του Webb. Τα καυτά αστέρια σβήνουν και το πιο ψυχρό αέριο και η σκόνη λάμπουν. Μέσα στα αστρικά νέφη του βρεφονηπιακού σταθμού, σημεία φωτός υποδεικνύουν ενσωματωμένα πρωτάστρα, τα οποία εξακολουθούν να αποκτούν μάζα. Ενώ μικρότερα μήκη κύματος φωτός απορροφώνται ή διασκορπίζονται από κόκκους σκόνης στο νεφέλωμα, και ως εκ τούτου δεν φτάνουν ποτέ στο Webb για να ανιχνευθούν, μεγαλύτερα μήκη κύματος μεσαίου υπέρυθρου διεισδύουν σε αυτήν τη σκόνη, αποκαλύπτοντας τελικά ένα κοσμικό περιβάλλον που δεν είχε παρατηρηθεί προηγουμένως.
Ένας από τους λόγους για τους οποίους το Νεφέλωμα Ταραντούλα είναι ενδιαφέρον για τους αστρονόμους είναι ότι το νεφέλωμα έχει παρόμοιο τύπο χημικής σύνθεσης με τις γιγάντιες περιοχές σχηματισμού άστρων που παρατηρήθηκαν στο «κοσμικό μεσημέρι» του σύμπαντος, όταν ο κόσμος ήταν μόλις μερικά δισεκατομμύρια ετών και αστέρι ο σχηματισμός βρισκόταν στο αποκορύφωμά του. Οι περιοχές σχηματισμού άστρων στον γαλαξία μας Γαλαξία δεν παράγουν αστέρια με τον ίδιο μανιώδη ρυθμό όπως το νεφέλωμα του Ταραντούλα και έχουν διαφορετική χημική σύνθεση. Αυτό κάνει τον Ταραντούλα το πιο κοντινό (δηλαδή, το πιο εύκολο να δει κανείς λεπτομερώς) παράδειγμα του τι συνέβαινε στο σύμπαν καθώς έφτασε στο λαμπρό μεσημέρι του. Ο Webb θα δώσει στους αστρονόμους την ευκαιρία να συγκρίνουν και να αντιπαραβάλουν παρατηρήσεις σχηματισμού άστρων στο Νεφέλωμα Ταραντούλα με τις βαθιές παρατηρήσεις του τηλεσκοπίου μακρινών γαλαξιών από την πραγματική εποχή του κοσμικού μεσημεριού.
Παρά τα χιλιάδες χρόνια αστρικής παρατήρησης της ανθρωπότητας, η διαδικασία σχηματισμού άστρων εξακολουθεί να κρύβει πολλά μυστήρια – πολλά από αυτά οφείλονται στην προηγούμενη αδυναμία μας να πάρουμε καθαρές εικόνες του τι συνέβαινε πίσω από τα πυκνά σύννεφα των αστρικών φυτωρίων. Ο Webb έχει ήδη αρχίσει να αποκαλύπτει α σύμπαν δεν έχει ξαναδεί, και μόλις ξεκινάει να ξαναγράφει την ιστορία της αστρικής δημιουργίας.
