Mange tror at det ytre rom er tomt, bortsett fra store himmellegemer som planeter, stjerner eller asteroider. Men faktisk er rommet mellom stjernesystemer inne i galakser fylt med det såkalte interstellare mediet, og under de rette forholdene dannes nye stjerner av dette stoffet.
"Bruke James Telescope Webb det er mulig å lage utrolige kart over nærliggende galakser med svært høy oppløsning, som gir utrolig detaljerte bilder av det interstellare mediet, sier forskerne.
Selv om Webb kan se på svært fjerne galakser, er de som er studert av teamet av forskere i den nye studien relativt nærme, omtrent 30 millioner lysår unna, inkludert Fantomgalaksen (også kjent som M74 eller NGC 628). Totalt ble data fra 19 galakser studert. Forskerne fokuserte på en spesifikk komponent av det interstellare mediet kalt polyaromatiske hydrokarboner (PAH).
Når små PAH-er absorberer et foton fra stjernen, vibrerer de og skaper emisjonseffekter som kan oppdages i det mellominfrarøde elektromagnetiske spekteret. Dette skjer vanligvis ikke med større støvkorn. Vibrasjonsegenskapene til PAH gjør at forskere kan observere mange viktige egenskaper, inkludert størrelse, ionisering og struktur.
"Spitzer-romteleskopet studerte objekter i det mellom-infrarøde området, og jeg brukte dette i doktorgradsavhandlingen min. "Etter at Spitzer ble tatt ut, hadde vi ikke tilgang til det midt-infrarøde spekteret før James Webb-teleskopet kom," sa hovedforfatter av studien, førsteamanuensis i fysikk Karin Sandstrom. – Spitzer-speilet var 0,8 m, Webb-speilet var 6,5 m. Dette er et enormt teleskop med fantastiske instrumenter.
Selv om PAH ikke utgjør en stor andel av all gass i det interstellare mediet etter masse, er de viktige fordi de lett ioniseres, noe som allerede kan føre til dannelse av fotoelektroner. En bedre forståelse av PAH vil føre til en bedre forståelse av fysikken til det interstellare mediet og hvordan ting fungerer i det. Astrofysikere håper at Webb vil gi innsikt i hvordan polyaromatiske hydrokarboner dannes, endres og brytes ned.
Fordi de er fordelt over det interstellare mediet, lar PAH-er forskere se alt rundt dem. Tidligere kart ble for eksempel laget med et teleskop Spitzer, inneholdt mange ganger færre detaljer. Webb gir mye skarpere bilder.
Dette programmet er en del av prosjektet PHANGS (Physics at High Angular Resolution in Nearby GalaxieS), som studerer stjernedannelse og det interstellare mediet ved hjelp av bilder fra Atacama Large Millimeter/sub-millimeter Array og Very Large Telescope. Imidlertid inneholder de tette skyene der stjernedannelsen skjer mye støv, og det er vanskelig for optisk lys å trenge inn. Så det mellominfrarøde spekteret lar forskere få mer detaljerte bilder.
– Vi kan nå kartlegge alle mulige ting, inkludert strukturen til den diffuse gassen, som må bli tettere og mer molekylær for at stjernedannelse skal skje, sa Karin Sundström. – Vi kan også kartlegge gassen rundt nydannede stjerner, der det er mange effekter, som fra supernovaeksplosjoner. Vi kan virkelig se hele syklusen til det interstellare mediet i alle detaljer. Dette er grunnlaget for hvordan galakse danner stjernene".
Også interessant: