Перед вами рождение молодой звезды, окружённой протопланетным диском в глубинах молекулярного облака.

 Именно так когда-то формировалось наше Солнце, положив начало цепи событий, которая спустя 4,6 миллиарда лет привела к появлению нас с вами.

Этот кадр — окно в прошлое. На нём запечатлён протопланетный диск HH-30, расположенный примерно в 477 световых годах от Земли.Благодаря снимку, сделанному космическим телескопом «James Webb», учёные получают ценную информацию о процессах звездообразования — а возможно, и о далёких истоках нашей собственной истории.

Снимок телескопа Джеймс Уэбб объекта Хербига-Аро 211

Снимок объекта Хербига-Аро 211 (HH 211). Это двойной джет, летящий через межзвёздное пространство на сверхзвуковых скоростях. Расположенный примерно в 1000 световых годах от Земли в созвездии Персея, этот объект является одним из самых молодых и ближайших протозвёздных потоков.Наблюдения показывают раннюю эволюцию солнцеподобных звёзд

400 световых лет от нас

Газовое облако, видимое в инфракрасном свете. Газ выглядит белым и синим в нижней части и красным и оранжевым в верхней. На этом изображении можно увидеть множество звезд, которые выглядят как шестиугольники из-за зеркал телескопа. Несколько струй, производимых массивными новорожденными звездами в облаке, можно заметить повсюду на изображении, они кажутся красными.

Космический телескоп «Джеймс Уэбб» с помощью камеры ближнего инфракрасного диапазона передал впечатляющий снимок туманности Lynds 483. На изображении видно газопылевое облако, напоминающее песочные часы с неровными краями, внутри которого формируются две протозвезды.
Сами звезды не видны на изображении, так как они полностью скрыты в непрозрачном диске пыли, который занимает на снимке всего один пиксель. Однако их присутствие очевидно благодаря впечатляющим выбросам газа и пыли, которые на протяжении десятков тысяч лет создают сложную структуру туманности, окрашенную оранжевым, синим и фиолетовым цветами.
Периодические выбросы материи из центральных протозвезд создают плотные, быстрые струи и более медленные потоки, которые распространяются в пространстве. Когда более поздние выбросы сталкиваются с ранее выброшенным материалом, образуются сложные структуры, внутри которых происходят химические реакции, приводящие к образованию различных молекул, включая монооксид углерода, метанол и другие органические соединения.

Оно демонстрирует самый настоящий водоворот, состоящий из бесчисленного множества галактик. Хотя конечно в реальности это лишь оптический эффект, предсказанный теорией относительности. Дело в том, что в центре снимка находится галактическое скопление Abell S1063 (расстояние до него — 4,5 млрд световых лет). Оно настолько массивно, что его гравитация выступает в качестве линзы, усиливая свет, испускаемый находящимися позади него более далекими галактики, а также искривляя их изображения в различные причудливые формы.

Астрономы очень любят гравитационные линзы. Подобные космические увеличительные стекла позволяют им наблюдать объекты, которые при обычных обстоятельствах были бы слишком тусклы, чтобы их смогли увидеть даже самые мощные из существующих телескопов.

Астрономы рассмотрели систему молодой звезды T Cha, которая пребывает на последнем этапе формирования. Из протопланетного диска уже начали исчезать газ и пыль. Ученые уверены, что это результат нескольких процессов, в том числе воздействия звездного ветра, но напрямую его засечь не удавалось — до наблюдений с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб».

Рассеивание протопланетного диска играет большую роль в эволюции системы. От того, когда и как исчезает диск, зависит формирование и миграция планет. В системах вроде Солнечной вблизи звезды преобладают каменистые планеты, а газовые гиганты оказываются вдалеке. Куда девается газ из внутренней области системы? Новое исследование доказало, что разобраться в этом поможет космический телескоп «Джеймс Уэбб».

Еще недавно ученые считали, что внутренняя часть диска исчезает сама по себе. Из-за трения пыль и газ замедляются и «падают» в звезду. Играет роль и фотоиспаряющий ветер — высокоэнергетические фотоны, разлетающиеся от звезды и «сдувающие» диск. Проблема в том, что этот ветер начинает действовать на довольно большом расстоянии, где ослабевает притяжение светила.

За последние несколько лет с помощью компьютерного моделирования на уровне микрофизики исследователи выяснили, что «падение» в звезду — результат скорее не трения, а воздействия магнитогидродинамического ветра. Ускоренные магнитным полем звезды потоки газа замедляют вращение протопланетного диска, и его вещество начинает «падать» в центр системы. Ученые предположили, что различить влияние фотонов и магнитого поля можно по смещению спектральных линий аргона и неона, ионизированных излучением. И вот им это удалось.

В качестве объекта для наблюдений астрономы выбрали T Cha, яркую молодую звезду спектрального класса G (желтый карлик типа нашего Солнца), расположенную в 336 световых годах от нас. Ей от двух до десяти миллионов лет. Главное — прошлые наблюдения выявили сильное излучение неона [Ne II], как раз одну из линий, за которыми «охотились» авторы.

Другая особенность системы T Cha — строение протопланетного диска. Газ в нем распределен сплошным слоем, а вот в пыли — огромный разрыв как раз во внутренней области системы. На расстоянии от одной до 20 астрономических единиц от звезды пыли нет.

По одним лишь спектральным линиям ученые не могли определить: можно считать неон показателем только «магнитного» ветра во внутренней области системы или он «подсвечивает» и высокоэнергетические фотоны. Поэтому нужны были система вроде T Cha с большим разрывом и мощный телескоп, способный уловить перепады излучения между внутренней областью протопланетного диска и внешней.

«Впервые мы использовали неон для изучения протопланетных дисков больше десяти лет назад, тестировали наши компьютерные вычисления на данных телескопа „Спитцер“ и новых наблюдениях, полученных с помощью Очень большого телескопа Европейской южной обсерватории в Чили. Мы многое узнали, но те наблюдения не позволили нам измерить, сколько массы теряют диски в этом процессе. Новые данные „Джеймса Уэбба“ удивительны, я и не думал, что будет возможно различить в данных ветер. „Джеймс Уэбб“ позволит нам как никогда раньше разобраться в эволюции молодых систем, как только мы получим еще больше наблюдений вроде этих», — объяснил один из авторов нового исследования Ричард Александр, профессор Школы физики и астрономии Лестерского университета (Великобритания).

Впервые ученым удалось различить колебания неона [Ne II] и засечь в протопланетном диске аргон [Ar III]. По словам авторов работы, опубликованной в журнале The Astronomical Journal, линии газов указывают на поздний этап формирования системы, и их можно объяснить как «магнитным» ветром, так и «фотонным».

Более того, по подсчетам, которые будут опубликованы в сопровождающих статьях, из-за влияния ветров за год диск T Сha теряет массу, сопоставимую с Луной. Сопоставив новые наблюдения с данными «Спитцера», авторы исследования выдвинули предположение, что современное поколение ученых сможет увидеть, как исчезнет вся пыль из внутреннего диска, так быстро он «рассасывается». Главное, что это исследование в очередной раз доказало возможности «Джеймса Уэбба»: с его помощью астрономы смогут гораздо глубже погрузиться в изучение эволюции протопланетных дисков.

Westerlund 1 — одно из крупнейших звездных скоплений в Млечном Пути, находящееся в 12 000 световых лет от Земли. Все его звезды расположены в области, диаметром менее 6 световых лет, но про этом масса скопления составляет около 50 000-100 000 солнечных масс. Так что это необычайно плотное звездное скопление.

 Он расположен на расстоянии 500 световых лет от Земли и является частью молекулярного облака Тельца.

HH 30 пользуется большой популярностью среди астрономов, потому что мы видим его с ребра и это позволяет как следует рассмотреть его структуру. Через центр диска проходит полоса, соответствующая наиболее плотному центральному слою, заполненному пылевыми зернами миллиметрового размера. В будущем они слипнутся вместе и образуют зародыши планет.

На фото также хорошо виден выбрасываемый протозвездой джет, который взаимодействует с близлежащими облаками газа и пыли. Джет окружен более широкой конусообразной структурой. Что касается самой протозвезды, то она скрыта внутри протопланетного диска, подсвечивая его.

Характерная кольцевая структура - это не артефакт оптики, а реальная газо-пылевая туманность, окружающая эту звезду. Всё дело в том, что WR 140 - звезда двойная, и её компоненты с периодом в 8 лет вращаются вокруг центра масс системы по довольно вытянутым орбитам. Каждое сближение звёзд воздействует на выброшенное вещество, порождая в нём волны уплотнений и разрежений. В итоге получается столь необычная картина звезды с "кольцами".

Силикатные облака, вероятно, также содержат железо, которое может выпадать в виде осадков.Используя космический телескоп «James Webb», астрономы получили беспрецедентные данные о двух гигантских экзопланетах в системе звезды YSES-1, расположенной на расстоянии около 360 световых лет от Земли.

Наблюдения проливают свет на то, как формируются планеты-гиганты и из чего состоят их атмосферы. Об открытии сообщается в журнале Nature.

«Одна из ключевых находок – облака из силикатов в атмосфере более удаленной от звезды планеты YSES-1c. Эти «песчаные» частицы были обнаружены в среднем инфракрасном диапазоне и стали самой яркой сигнатурой силикатов среди всех известных экзопланет. Мы считаем, что их яркость связана с молодостью объекта: расширенная атмосфера позволяет облакам эффективнее поглощать тепловое излучение», – рассказывают авторы исследования.

Не менее удивительным оказалось открытие вокруг внутренней планеты YSES-1b – у нее обнаружен околопланетный диск, который может служить источником вещества для будущих спутников. Такие диски до сих пор находили всего трижды, и всегда у значительно более молодых объектов. Возраст системы YSES-1 составляет около 16,7 миллиона лет, что делает находку особенно интригующей.

Сами планеты, превышающие по массе Юпитер, обращаются вокруг звезды, напоминающей наше Солнце, но на значительно больших расстояниях. Это бросает вызов традиционным теориям формирования планетарных систем и указывает на их поразительное разнообразие.

«Система YSES-1 предоставляет нам редкую возможность наблюдать формирование планет в реальном времени. Это словно окно в далекое прошлое Солнечной системы», – заключили авторы исследования.

Находится на расстоянии около 900 световых лет от Земли, в созвездии Стрельца. Булочки» — это пыль, отражающая свет, а тёмная «начинка» — это тень от протопланетного диска.

Снимок объекта Herbig-Haro 24, сделанный телескопом James Webb, представляет собой впечатляющее изображение молодой звезды, испускающей две яркие струи вещества в космос. Эти струи, или джеты, возникают в результате выбросов материи из полюсов звезды, которые сталкиваются с окружающим газом и пылью, создавая светящиеся ударные волны.

Herbig-Haro 24 расположен в молекулярном облаке Ориона B, на расстоянии около 1350 световых лет от Земли. Этот регион является активной зоной звездообразования, где формируются новые звезды.Снимок, полученный с помощью инфракрасных камер NIRCam и MIRI телескопа James Webb, позволяет ученым детально изучить процессы, происходящие при рождении звезд, и взаимодействие джетов с окружающей средой.

На снимке видна галактика SPT-S J041839-4751.8, расположенная на расстоянии в 12 млрд световых лет от Земли. Как отмечает астрономы, если бы не эффект гравитационного линзирования, мы не смогли бы получить изображение такого далекого объекта. Объект, довольно крупный – такой, как массивная галактика, черная дыра – искажает свет, который отклоняется, превращаясь в кольцо. Таким образом можно увидеть другую галактику, которая находится за той, которая искривляет свет. Этот эффект назван именем Альберта Эйнштейна – именно он предсказал гравитационное линзирование.

Снимок получен благодаря трем разным фильтрам MIRI. Красный — фильтр F1000W улавливает световые волны с длиной волны 10 мкм. Зеленый фильтр F770W нужен для длин волн 7,7 мкм и синий F560W — 5,6 мкм.

Результаты удивили астрономов. Они надеялись, что им удастся найти в этом диске следы, оставленные обращающимися вокруг Веги экзопланетами. Однако он оказался на удивление гладким. При том, что диаметр диска составляет 160 млрд км, в нем нашелся лишь один тонкий разрыв на расстоянии 9 млрд км от звезды (это примерно в два раза больше чем дистанция между Солнцем и Нептуном). Это говорит о том, что у Веги нет экзопланет с массой, хотя бы сопоставимой с массой того же Нептуна, обращающихся по большим орбитам.

Так что, создатели фильма «Контакт» возможно оказались не настолько уж и далеко от истины. Там, когда путешествующая через червоточину Элли Эрроуэй ненадолго оказывается у Веги, то она видит лишь окружающие звезду пылевые облака (а еще инопланетную космическую станцию), но никаких экзопланет.

В кадре объект под названием Облако Дигеля 2S и яркое звёздное скопление, находящиеся в 58000 световых годах от центра Галактики

Этот выброс из формирующейся звезды даёт объекту Хербига-Аро (HH 49/50) его прозвище — «космический торнадо». Этот столб газа и пыли выглядит так, будто его венчает галактика, но перспектива здесь решает всё. На самом деле эта галактика находится на расстоянии световых лет от HH 49/50 и никак с ним не связана!