קבוצת הכוכבים WL 20 ממוקמת באזור יצירת הכוכבים Rho Ophiuchi, המצולם כאן על ידי טלסקופ החלל שפיצר של נאס"א שפרש כעת. ממוקם ליד קבוצות הכוכבים עקרב ואופיוצ'וס, האזור נמצא במרחק של כ-407 שנות אור מכדור הארץ.
קרדיט: NASA-JPL/Caltech
משתמש ב טלסקופ החלל ג'יימס וובשל מיריגילו אסטרונומים ש-WL 20S, שנחשב בעבר לכוכב בודד, הוא למעשה מערכת כוכבים תאומים.
תצפיות נוספות מאת אלמא חשף נוכחות של דיסקות גז ואבק סביב שני הכוכבים, מה שמצביע על היווצרות כוכבי לכת מתמשכת ומספק תובנות חדשות לגבי מחזורי חיים של כוכבים.
לאחרונה קיבלו אסטרונומים הפתעה גדולה מטלסקופ החלל ג'יימס ווב של נאס"א כאשר פנו את המצפה לעבר קבוצת כוכבים צעירים בשם WL 20. האזור נחקר מאז שנות ה-70 עם לפחות חמישה טלסקופים, אך הוא לקח את הרזולוציה חסרת התקדים של ווב ומכשירים מיוחדים לחשוף שמה שהחוקרים חשבו זמן רב שהוא אחד הכוכבים, WL 20S, הוא למעשה זוג שנוצר לפני כ-2 מיליון עד 4 מיליון שנים.
הקונספט של אמן זה מראה שני כוכבים צעירים לקראת סוף היווצרותם. מקיפים את הכוכבים דיסקים של שאריות גז ואבק שמהם עלולים להיווצר כוכבי לכת. סילוני גז יורים הרחק מהקוטב הצפוני והדרומי של הכוכבים. קרדיט: US NSF/NSF NRAO/B. סקסטון
חושפים את התאומים עם MIRI
התגלית בוצעה באמצעות מכשיר אינפרא אדום בינוני (MIRI) של Webb והוצגה לאחרונה במפגש ה-244 של האגודה האמריקאית לאסטרונומיה. MIRI גם גילתה שלתאומים יש סילוני גז תואמים הזורמים לחלל מהקוטב הצפוני והדרומי שלהם.
"הלסת שלנו נשמטה", אמרה האסטרונומית מרי ברסוני, המחברת הראשית של מאמר חדש המתאר את התוצאות. "לאחר שלמדנו את המקור הזה במשך עשרות שנים, חשבנו שאנחנו מכירים אותו די טוב. אבל בלי MIRI לא היינו יודעים שמדובר בשני כוכבים או שהמטוסים האלה קיימים. זה באמת מדהים. זה כמו שיש לך עיניים חדשות לגמרי."
תמונה של מתחם העננים Rho Ophiuchi, אזור יצירת הכוכבים הקרוב ביותר לכדור הארץ. זהו חדר ילדים קטן ושקט יחסית, אבל לעולם לא תדעו זאת מהתקריב הכאוטי של ווב. סילונים פורצים מכוכבים צעירים חוצים את התמונה, פוגעים בגז הבין-כוכבי שמסביב ומאירים מימן מולקולרי, המוצג באדום. כוכבים מסוימים מציגים את הצל המעיד של דיסק מקיף כוכבי, את יצירתן של מערכות פלנטריות עתידיות. קרדיט: נאס"א, ESA, CSA, STScI, קלאוס פונטופידן (STScI)
ממצאים מפתיעים מאת ALMA
הצוות קיבל הפתעה נוספת כאשר תצפיות נוספות של Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), קבוצה של יותר מ-60 אנטנות רדיו בצ'ילה, גילו כי דיסקים של אבק וגז מקיפים את שני הכוכבים. בהתבסס על גיל הכוכבים, ייתכן שכוכבי לכת נוצרים בדיסקים האלה.
התוצאות המשולבות מצביעות על כך שהכוכבים התאומים מתקרבים לסוף התקופה המוקדמת הזו של חייהם, מה שאומר שלמדענים תהיה הזדמנות ללמוד עוד על האופן שבו הכוכבים עוברים מהנעורים לבגרות.
"הכוח של שני הטלסקופים האלה ביחד הוא באמת מדהים", אמר מייק רסלר, מדען הפרויקט של MIRI ב- נאס"אהמעבדה להנעת סילון ומחברת שותפה של המחקר החדש. "אם לא היינו רואים שמדובר בשני כוכבים, ייתכן שתוצאות ALMA היו נראות כמו דיסק בודד עם פער באמצע. במקום זאת, יש לנו נתונים חדשים על שני כוכבים שנמצאים בבירור בנקודה קריטית בחייהם, כאשר התהליכים שיצרו אותם מתפוגגים".
תמונה זו של קבוצת הכוכבים WL 20 משלבת נתונים ממערך Atacama Large Millimeter/submillimeter ומכשיר אינפרא אדום באמצע בטלסקופ Webb של נאס"א. סילוני גז הבוקעים מהקטבים של כוכבים תאומים נראים כחול וירוק; דיסקים של אבק וגז המקיפים את הכוכבים ורודים.
קרדיט: US NSF; NSF NRAO; אלמא; נאס"א/JPL-Caltech; ב. סקסטון
מטוסי כוכבים
WL 20 שוכן באזור יצירת כוכבים גדול בהרבה, שנחקר היטב שביל החלב גלקסיה בשם Rho Ophiuchi, ענן עצום של גז ואבק במרחק של כ-400 שנות אור מכדור הארץ.
למעשה, WL 20 מוסתר מאחורי עננים עבים של גז ואבק שחוסמים את רוב האור הנראה (אורכי גל שהעין האנושית יכולה לזהות) מהכוכבים שם. ווב מזהה אורכי גל מעט ארוכים יותר, הנקראים אינפרא אדום, שיכולים לעבור דרך השכבות הללו. MIRI מזהה את אורכי הגל האינפרא-אדומים הארוכים ביותר של כל מכשיר ב-Webb, ולכן מצוידת היטב להצצה לתוך אזורים מעורפלים של יצירת כוכבים כמו WL 20.
גלי רדיו יכולים לעתים קרובות לחדור גם אבק, אם כי הם עשויים שלא לחשוף את אותן תכונות כמו אור אינפרא אדום. דיסקות הגז והאבק המקיפות את שני הכוכבים ב-WL 20S פולטות אור בטווח שאסטרונומים מכנים תת-מילימטר; גם אלה חודרים את ענני הגז שמסביב ונצפו על ידי אלמא.
ארבע התמונות הללו מציגות את מערכת הכוכבים WL 20 כפי שנראתה על ידי (משמאל) מתקן הטלסקופ האינפרא אדום של נאס"א במצפה המאונה קיה, טלסקופ הייל 5.0 מטר מצפה הכוכבים פאלומאר, טלסקופ Keck II, וטלסקופ Webb של נאס"א והאטקאמה לארג'. מערך מילימטר/תת-מילימטר.
קרדיט: US NSF; NSF NRAO; אלמא; נאס"א/JPL-Caltech; ב' סקסטון; קרנגי/קלטק
אבל מדענים יכלו בקלות לפרש את התצפיות הללו כעדות לדיסקה בודדת עם רווח בה אלמלא צפה MIRI גם בשני מטוסי הכוכבים. סילוני הגז מורכבים מיונים, או אטומים בודדים עם חלק מהאלקטרונים המוקרנים באורכי גל אמצע אינפרא אדום אך לא באורכי גל תת-מילימטרים. רק מכשיר אינפרא אדום בעל רזולוציה מרחבית וספקטרלית כמו של MIRI יכול היה לראות אותם.
ALMA יכולה גם לצפות בעננים של שאריות חומר היווצרות סביב כוכבים צעירים. המורכבים ממולקולות שלמות, כמו פחמן חד חמצני, ענני הגז והאבק הללו מקרינים אור באורכי גל ארוכים אלה. היעדר העננים הללו בתצפיות ALMA מראה שהכוכבים נמצאים מעבר לשלב היווצרותם הראשוני.
"זה מדהים שלאזור הזה יש עדיין כל כך הרבה מה ללמד אותנו על מחזור החיים של כוכבים", אמר רסלר. "אני נרגש לראות מה עוד ווב יגלה."
טלסקופ החלל ג'יימס ווב
טלסקופ החלל ג'יימס ווב (JWST), הוכרז לעתים קרובות כיורש של טלסקופ החלל האבל, מייצג קפיצת מדרגה ענקית ביכולת שלנו להתבונן ביקום. הושק ב-25 בדצמבר 2021, JWST הוא טלסקופ החלל הגדול והחזק ביותר שנבנה אי פעם, שנועד להציץ לעומק הקוסמוס מאי פעם. הוא פועל בעיקר בספקטרום האינפרא אדום, ומאפשר לו להסתכל דרך אבק וגז קוסמיים כדי לחקור את היווצרותם של כוכבים וגלקסיות, לצפות בכוכבי לכת מסביב לכוכבים רחוקים ולחקור את הגלקסיות המוקדמות ביותר ביקום.
מצפה הכוכבים המדהים הזה, מאמץ שיתופי בראשות נאס"א עם תרומות משמעותיות מה סוכנות החלל האירופית (ESA) וסוכנות החלל הקנדית (CSA), שואפות לפענח את המסתורין של מערכת השמש שלנו, לחקור כוכבי לכת בפירוט חדש ולהבין את המבנים והמקורות של היקום שלנו.
