Międzynarodowy zespół astronomów wykorzystał Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba do zbadania galaktyki gwiazdotwórczej skatalogowanej pod numerem M82. Obiekt ten oddalony jest od nas o zaledwie 12 milionów lat świetlnych w kierunku gwiazdozbioru Wielkiej Niedźwiedzicy. Sama galaktyka nie jest przesadnie duża, ale za to charakteryzuje ją intensywne tempo powstawania gwiazd. Każdego roku powstaje ich tam dziesięciokrotnie więcej niżw Drodze Mlecznej.
Obserwacje przeprowadzono za pomocą instrumentu NIRCam obserwującego wszechświat w zakresie bliskiej podczerwieni. Naukowcy skupili się na samym centrum galaktyki, starając się poznać warunki fizyczne umożliwiające tak intensywne powstawanie nowych gwiazd.
Badacze zwracają uwagę na fakt, że galaktyka ta była już obserwowana zarówno przez kosmiczny teleskop Spitzer, jak i Hubble. Nie zmienia to jednak faktu, że Webb jest w stanie dostrzec w centrum tej galaktyki znacznie więcej szczegółów.
Powstawanie gwiazd to wciąż niezbadana dziedzina astronomii. Głównie dlatego, że cały proces odbywa się za osłoną gęstego zimnego gazu i pyłu. Kiedy nowa gwiazda staje się widoczna, to już świeci. Wciąż jednak niewiele wiemy o tym, co się dzieje na wcześniejszym etapie ewolucji. Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba jest jednak najzdolniejszy w zakresie podczerwonym, w którym to pył nie stanowi żadnego problemu.
Choć ciemnobrązowe wąsy ciężkiego pyłu przeplatają się przez świecący biały rdzeń M82, nawet na tym zdjęciu w podczerwieni, kamera NIRCam Webba ujawniła szczegóły, które w przeszłości były niedostrzegalne. Patrząc bliżej środka, małe plamki zaznaczone na zielono oznaczają skoncentrowane obszary żelaza, z których większość to pozostałości po supernowych. Małe plamki, które wydają się czerwone, oznaczają obszary, w których wodór cząsteczkowy jest oświetlany przez promieniowanie pobliskiej młodej gwiazdy.
Każda biała kropka na tym zdjęciu to albo gwiazda, albo gromada gwiazd. Możemy zacząć rozróżniać wszystkie te maleńkie źródła punktowe, co umożliwi nam dokładne zliczenie wszystkich gromad gwiazd w tej galaktyce.
W ramach swoich obserwacji naukowcy chcieli zrozumieć m.in. w jaki sposób wiatr galaktyczny, powodowany szybkim tempem powstawania gwiazd i następującymi po nich eksplozjami supernowymi, jest przyspieszany i wpływa na otoczenie. Rozdzielając centralny fragment M82, naukowcy mogliby zbadać, skąd pochodzi wiatr i uzyskać wgląd w interakcje gorących i zimnych jego składników.
Instrument NIRCam doskonale nadawał się do śledzenia struktury wiatru galaktycznego poprzez emisję związków chemicznych znanych jako wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA). WWA można uznać za bardzo małe ziarna pyłu, które przeżywają w niższych temperaturach, ale ulegają zniszczeniu w wysokich temperaturach.
Jak wskazują badacze, nikt się nie spodziewa, że emisja WWA może przypominać gaz zjonizowany, bowiem WWA nie powinny przetrwać tak długo w tak silnym promieniowaniu. Wniosek z tego płynie taki, że obowiązujące teorie wciąż mają poważne luki i niezbędne są dalsze badania.
Obserwacje M82 dokonane przez Webba w bliskiej podczerwieni rodzą dalsze pytania dotyczące powstawania gwiazd. Zespół ma nadzieję odpowiedzieć na niektóre z nich dodatkowymi danymi zebranymi za pomocą Webba, w tym danymi dotyczącymi innej galaktyki gwiazdotwórczej, która zostanie opisana w kolejnych artykułach naukowych, które są już na ukończeniu
W niedalekiej przyszłości badacze będą mieli gotowe do analizy obserwacje spektroskopowe M82 wykonane przez Webba, a także uzupełniające wielkoskalowe obrazy galaktyki i wiatru. Dane widmowe pomogą astronomom określić dokładny wiek gromad gwiazd i pozwolą ustalić, jak długo trwa każda faza powstawania gwiazd w środowisku galaktyk gwiazdotwórczych.