Hubble złapał narodziny gwiazdy. Kard zachwyca

Hubble uchwycił młode gwiazdy w NGC 1333, odsłaniając protogwiazdę, dysk planetarny i zmienne gwiazdy Oriona ukryte w obłoku Perseusza.

Nowy kadr z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a wygląda jak fantazyjna ilustracja z książki popularno-naukowej, ale to prawdziwe laboratorium narodzin gwiazd. W niewielkim fragmencie obłoku molekularnego Perseusza astronomowie zobaczyli protogwiazdę z dyskiem, z którego mogą uformować się planety, wachlarzową mgławicę rozświetloną przez młode słońca oraz całą grupę niespokojnych, migoczących gwiazd.

Kosmiczna kolebka gwiazd w Perseuszu

Na zdjęciu widać fragment obszaru NGC 1333, oddalonego od nas o około 950 lat świetlnych. Rok świetlny to odległość, jaką światło pokonuje w ciągu roku – prawie 9,5 bln kilometrów. To stosunkowo bliski sąsiad w naszej galaktyce, ale choćby tam wszystko przykrywa gruba warstwa gazu i pyłu.

Takie miejsca astronomowie nazywają obłokami molekularnymi. To gigantyczne, zimne chmury złożone głównie z wodoru i prostych cząsteczek, w których grawitacja stopniowo zgniata materię w coraz gęstsze grudki. Gdy grudka staje się wystarczająco masywna, zaczyna się zapadać i rodzi się protogwiazda – obiekt wciąż karmiony materią z otoczenia, jeszcze przed adekwatnym zapłonem reakcji termojądrowych.

Protogwiazda z zalążkiem układu planetarnego

Po lewej stronie kadru Hubble’a świeci właśnie taka protogwiazda. Jej światło odbija się od pyłu, tworząc jednocześnie mleczną mgławicę refleksyjną. Jest to rodzaj kosmicznej mgły, która sama nie świeci, ale rozprasza blask centralnego obiektu jak reflektor w gęstym dymie.

Najciekawsze są jednak ciemne pasma przecinające ten fragment obrazu. Astronomowie interpretują je jako dysk protoplanetarny i jego cień. Dysk protoplanetarny to spłaszczona, wirująca struktura z gazu i pyłu, z której później mogą powstać planety, księżyce i mniejsze ciała. Materiał z dysku spływa na protogwiazdę jak woda w kosmicznym lejku, a jednocześnie część ziaren pyłu zaczyna się zderzać, sklejać i rosnąć w zalążki przyszłych światów.

Widzimy więc jednocześnie samą protogwiazdę oraz wielką otoczkę materii wokół niej. Część tej otoczki jest zasłaniana przez dysk, więc na zdjęciu pojawia się charakterystyczny cień. Astronomowie wciąż nie wiedzą dokładnie, gdzie kończy się cień, a zaczyna sam dysk – to jedna z zagadek, którą takie obserwacje mają pomóc rozwiązać.

Wachlarz światła i duet niespokojnych gwiazd

Bliżej środka obrazu, po prawej stronie, wyraźnie widać jasny, wachlarzowaty kształt. To kolejna mgławica refleksyjna – rodzaj wnętrza jaskini wydrążonej w obłoku przez młode gwiazdy. Strumienie materii i wiatr gwiazdowy, czyli ciągły przepływ cząstek z powierzchni gwiazdy, odpychają gaz i pył, tworząc pustą wnękę.

U podstawy tej struktury znajdują się dwie gwiazdy: HBC 340 i HBC 341. To one odpowiadają za wyrzeźbienie tej kosmicznej komory i za jej oświetlenie. Ich światło odbija się od odsłoniętych krawędzi obłoku, dzięki czemu na zdjęciu powstaje wrażenie podświetlonego tunelu.

Co ważne, ta mgławica nie świeci zawsze tak samo. Jej jasność zmienia się z czasem, ponieważ zmienia się także jasność samych gwiazd. To sprawia, iż cały obiekt zachowuje się niemal jak kosmiczny reflektor, który raz przygasa, raz rozbłyska.

Gwiazdy, które nie trzymają nerwów na wodzy

HBC 340, HBC 341 oraz kilka kolejnych, wyjątkowo wyrazistych gwiazd w dolnej części zdjęcia to tzw. gwiazdy zmienne typu Oriona. To młode obiekty, które dopiero dochodzą do swojej stabilnej fazy życia. Ich jasność potrafi zmieniać się nieregularnie i w sposób trudny do przewidzenia.

Źródłem tych zmian mogą być gwałtowne rozbłyski na powierzchni, wyrzuty materii, ale też niestabilne otoczenie – gęsty dysk gazowo-pyłowy, który okresowo zasłania część światła, albo grudki materii przecinające nam linię widzenia. Można je porównać do nastolatków w świecie gwiazd: jeszcze nie ustabilizowanych, reagujących gwałtownie i zmiennie na to, co dzieje się wokół.

Z czasem takie obiekty uspokajają się, ich jasność się stabilizuje, a one same stają się zwykłymi, dorosłymi gwiazdami głównego ciągu – takimi jak nasze Słońce przez większość swojego życia.