Många tror att yttre rymden är tom, förutom stora himmelska föremål som planeter, stjärnor eller asteroider. Men i själva verket är utrymmet mellan stjärnsystem inuti galaxer fyllt med det så kallade interstellära mediet, och under rätt förhållanden bildas nya stjärnor av detta ämne.
"Med James Telescope Webb det är möjligt att skapa otroliga kartor över närliggande galaxer i mycket hög upplösning, som ger otroligt detaljerade bilder av det interstellära mediet”, säger forskarna.
Fastän Webb kan titta på mycket avlägsna galaxer, de som studerats av teamet av forskare i den nya studien är relativt nära, cirka 30 miljoner ljusår bort, inklusive Fantomgalaxen (även känd som M74 eller NGC 628). Totalt studerades data från 19 galaxer. Forskarna fokuserade på en specifik komponent i det interstellära mediet som kallas polyaromatiska kolväten (PAH).
När små PAH absorberar en foton från stjärnan vibrerar de och skapar emissionseffekter som kan detekteras i det mellaninfraröda elektromagnetiska spektrumet. Detta händer vanligtvis inte med större dammkorn. PAH:s vibrationsegenskaper tillåter forskare att observera många viktiga egenskaper, inklusive storlek, jonisering och struktur.
"Spitzer-rymdteleskopet studerade föremål i det mellan-infraröda området, och jag använde detta i min doktorsavhandling. "Efter att Spitzer avvecklades hade vi inte tillgång till det mellaninfraröda spektrumet förrän James Webb-teleskopet kom", säger huvudförfattaren till studien, docent i fysik Karin Sandström. – Spitzer-spegeln var 0,8 m, Webb-spegeln var 6,5 m. Det här är ett enormt teleskop med fantastiska instrument.
Även om PAH inte utgör en stor andel av all gas i det interstellära mediet i massa, är de viktiga eftersom de lätt joniseras, vilket redan kan leda till bildandet av fotoelektroner. En bättre förståelse av PAH kommer att leda till en bättre förståelse av det interstellära mediets fysik och hur saker fungerar i det. Astrofysiker hoppas att Webb ska ge insikt i hur polyaromatiska kolväten bildas, förändras och bryts ned.
Eftersom de är fördelade över det interstellära mediet, tillåter PAH forskare att se allt omkring dem. Tidigare kartor gjordes till exempel med ett teleskop Spitzer, innehöll många gånger färre detaljer. Webb ger mycket skarpare bilder.
Detta program är en del av projektet PHANGS (Physics at High Angular Resolution in Nearby GalaxieS), som studerar stjärnbildning och det interstellära mediet med hjälp av bilder från Atacama Large Millimeter/sub-millimeter Array och Very Large Telescope. De täta molnen där stjärnbildning sker innehåller dock mycket damm, och det är svårt för optiskt ljus att tränga in inuti. Så det mellaninfraröda spektrumet tillåter forskare att få mer detaljerade bilder.
– Vi kan nu kartlägga alla möjliga saker, inklusive strukturen på den diffusa gasen, som måste bli tätare och mer molekylär för att stjärnbildning ska ske, sa Karin Sundström. – Vi kan också kartlägga gasen som omger nybildade stjärnor, där det finns många effekter, som från supernovaexplosioner. Vi kan verkligen se hela det interstellära mediets cykel i alla dess detaljer. Detta är grunden för hur galax bildar stjärnorna".
Också intressant: