De James Webb Space Telescope (JWST) heeft prachtige foto’s gemaakt van pasgeboren sterren en wervelend gas en stof in 19 spiraalstelsels. Dit maakt deel uit van het wetenschappelijke programma van PHANGS. Andere beeldvormende technieken zijn niet in staat om door de dichte gas- en stofwolken heen te dringen waar het Mid-Infrared Instrument (MIRI) op de JWST doorheen kan kijken.
“De beginfasen van de levenscyclus van een ster zijn uit het zicht gebleven sinds het proces is verhuld in gas- en stofwolken”, verklaarde Adam Leroy, teamlid van de Ohio State University PHANGS. Klonten van gas en stof die in het interstellaire medium worden aangetroffen, worden bijvoorbeeld waargenomen in de MIRI-waarnemingen van NGC 1365. Dit is na de absorptie van het licht van zich ontwikkelende sterren en het weer vrijgeven in het infrarood. Als gevolg hiervan zijn de spiraalarmen van de melkweg gevuld met een complex web van holle bellen en draadvormige omhulsels, gemaakt door jonge sterren die energie afgeven.
Vanwege de hoge gevoeligheid van de JWST detecteert het ook een verscheidenheid aan achtergrondstelsels. Sommige lijken groen of rood te zijn. De afbeelding van NGC 1433 laat zien hoe dynamische activiteiten die verband houden met stervorming een invloed hebben op de algehele structuur van het sterrenstelsel. Met de uitzonderlijke resolutie van de JWST schittert een strakke, briljante kern met een kenmerkende dubbele ringstructuur tot in de kleinste details in het galactische centrum. De “dubbele ring” is in dit geval eigenlijk een reeks dicht op elkaar gepakte spiraalarmen die zich in een ovale vorm langs de balk van de melkweg kronkelen.
Tot de grote resolutie van de JWST op infrarode golflengten, bleven sterren in het vroegste stadium van hun leven in nabije sterrenstelsels zoals NGC 7496 verborgen door gas en stof. De unieke golflengtedekking van Webb maakt de ontdekking mogelijk van complexe organische chemicaliën die polycyclische aromatische koolwaterstoffen worden genoemd. Deze chemicaliën zijn cruciaal voor de ontwikkeling van sterren en planeten. Ze zijn meestal te vinden in de primaire stofbanen die zich in de spiraalarmen van Webb’s MIRI-afbeelding bevinden.
De nieuwste foto’s, die nooit eerder vertoonde details onthullen, zoals “gloeiende spelonken van stof en gigantische spelonkachtige gasbellen” die zich in de armen van de melkweg bevinden, wekken ontzag op bij het PHANGS-team. Volgens PHANGS-teamlid Karin Sandstrom van de University of California, San Diego, “stralen gebieden die volledig donker zijn in Hubble-beeldvorming tot in de kleinste details op in deze nieuwe infraroodfoto’s. Dit geeft ons de mogelijkheid om te onderzoeken hoe het stof in het interstellaire medium absorbeert licht van jonge sterren en straalt het opnieuw uit als infrarood. Als gevolg hiervan wordt een ingewikkeld netwerk van gas en stof blootgelegd.”
De 19 sterrenstelsels die deel uitmaken van de PHANGS-studie blijven in onderzoek. Dit is terwijl de onderzoekers doorgaan met het onderzoeken van stervorming en het catalogiseren van deze recent ontdekte kenmerken in het interstellaire medium. “Door deze telling uit te voeren, kunnen we inzicht krijgen in hoe de vorming van sterren en de feedback ervan het interstellaire medium beïnvloeden. Uiteindelijk leidt het tot de volgende generatie sterren. Bovendien zullen ze helpen begrijpen hoe het de creatie van sterren in de volgende generatie,” zei Janice Lee. Janice is de hoofdwetenschapper van het Gemini Observatory bij het NOIRLab van de National Science Foundation. Bovendien is Janice, die de PHANGS-groep leidt, werkzaam als aangesloten astronoom aan de Universiteit van Arizona.
