Pozornie nierealna scena, przypominająca łańcuch górski skąpany w świetle gwiazd i owiany eterycznymi obłokami, jest w rzeczywistości spektakularnym obrazem narodzin gwiazd, uchwyconym przez bystre oko Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba. Ten wspaniały kosmiczny pejzaż nie jest spokojnym schronieniem, lecz dynamicznym i burzliwym środowiskiem, w którym toczy się nieustanna bitwa między tworzeniem a zniszczeniem. Ogromne obłoki gazu i pyłu, tworzące swoiste kosmiczne góry i filary, znajdują się pod nieustannym uderzeniem potężnego promieniowania i wiatrów gwiazdowych, emitowanych przez nowo narodzone, masywne gwiazdy w ich bezpośrednim sąsiedztwie. Ten widok daje nam rzadki wgląd w procesy, które kształtują galaktyki i tworzą światy.

W centrum tego kosmicznego dramatu znajduje się młoda gromada gwiazd znana pod oznaczeniem Pismis 24. Położona w sercu pobliskiej Mgławicy Homar (NGC 6357), w odległości około 5500 lat świetlnych od Ziemi, gromada ta stanowi jedno z najbliższych i najaktywniejszych miejsc narodzin masywnych gwiazd. Jej lokalizacja w gwiazdozbiorze Skorpiona czyni ją kluczowym obiektem dla astronomów badających ewolucję najmasywniejszych i najjaśniejszych gwiazd w naszej galaktyce.

Kosmiczne klejnoty w sercu Skorpiona

Mgławica Homar, oficjalnie skatalogowana jako NGC 6357, to ogromny kompleks międzygwiezdnego gazu i pyłu, rozciągający się na setki lat świetlnych. Ze względu na swoje zawiłe kształty, niektórzy obserwatorzy nazwali ją również mgławicą „Wojna i pokój”. Wewnątrz tego rozległego kosmicznego regionu, Pismis 24 działa jak lśniący diament, dom dla jednych z najbardziej ekstremalnych gwiazd, jakie znamy. Ta gromada gwiazd zawdzięcza swoją nazwę armeńsko-meksykańskiej astronomce Paris Pişmiş, która skatalogowała ją w połowie XX wieku, pozostawiając niezatarty ślad w badaniach populacji gwiazd naszej galaktyki. Obserwacja tego obszaru pozwala naukowcom testować swoje teorie na temat formowania się gwiazd w warunkach znacznie różniących się od tych w naszym Układzie Słonecznym. Tutaj gwiazdy nie rodzą się w izolacji, ale w gęstym i chaotycznym środowisku, które głęboko wpływa na ich rozwój.

Giganci wszechświata: Zagadka gwiazdy Pismis 24-1

W samym sercu tej olśniewającej gromady dominuje gwiazda Pismis 24-1. Na zdjęciu Webba wyróżnia się jako najjaśniejszy punkt nad postrzępionymi pomarańczowymi szczytami, w kierunku którego skierowany jest również najwyższy filar gazu i pyłu. Przez długi czas uważano, że Pismis 24-1 jest pojedynczą, monolityczną gwiazdą, której szacowana masa wynosząca prawie 300 mas Słońca przeczyła istniejącym teoriom na temat granic wielkości gwiazd. Taki gigant nie powinien istnieć zgodnie z prawami fizyki, ponieważ jego własne promieniowanie powinno go rozerwać. Jednak bardziej szczegółowe obserwacje za pomocą innych teleskopów, takich jak Kosmiczny Teleskop Hubble'a, rozwiązały tę zagadkę. Okazało się, że Pismis 24-1 nie jest pojedynczą gwiazdą, lecz układem wielokrotnym składającym się z co najmniej trzech składników. Dwie najmasywniejsze gwiazdy w tym układzie, chociaż kamera Webba nie jest w stanie ich rozdzielić, mają indywidualne masy wynoszące imponujące 74 i 66 razy więcej niż masa naszego Słońca. Nawet jako oddzielne składniki, wciąż należą do najmasywniejszych i najjaśniejszych znanych gwiazd, prawdziwych kosmicznych tytanów, którzy żyją szybko i umierają spektakularnie.

Podczerwone spojrzenie Webba przez kosmiczny pył

To niewiarygodnie szczegółowe zdjęcie zostało wykonane za pomocą kamery bliskiej podczerwieni Webba (NIRCam). Właśnie zdolność do obserwacji w spektrum podczerwonym jest kluczem do sukcesu Webba. Mianowicie, gwiezdne żłobki, takie jak Mgławica Homar, są wypełnione gęstym pyłem, który jest nieprzezroczysty dla światła widzialnego, ukrywając młode gwiazdy przed naszym wzrokiem. Promieniowanie podczerwone z kolei przenika przez te pyłowe zasłony, pozwalając teleskopowi zajrzeć prosto w serce akcji. Dzięki temu zdjęcie ukazuje tysiące gwiazd o różnych rozmiarach, kolorach i wieku. Największe i najjaśniejsze gwiazdy, charakteryzujące się rozpoznawalnymi sześcioramiennymi spajkami dyfrakcyjnymi – artefaktem optycznym heksagonalnych luster Webba – są również najmasywniejszymi członkami gromady. Setki, a nawet tysiące mniejszych członków są rozrzucone po zdjęciu jako białe, żółte i czerwone kropki, a ich kolor zależy od temperatury i ilości otaczającego ich pyłu. W tle widać dziesiątki tysięcy gwiazd należących do Drogi Mlecznej, co nadaje zdjęciu niesamowitą głębię.

Symfonia tworzenia i zniszczenia

Pejzaż, który widzimy, jest wynikiem nieustannej interakcji między ekstremalnymi siłami. Supergorące młode gwiazdy, których temperatura powierzchniowa może być nawet osiem razy wyższa niż Słońca, emitują ogromne ilości promieniowania ultrafioletowego i uwalniają potężne wiatry gwiazdowe. Ta energia działa jak kosmiczne dłuto, rzeźbiąc i erodując otaczający obłok gazu i pyłu, z którego same powstały. W ten sposób tworzą ogromną pustkę, której krawędź jest widoczna na dole i w prawym górnym rogu zdjęcia. Z krawędzi tej pustki spływają strumienie gorącego, zjonizowanego gazu, podczas gdy eteryczne zasłony pyłu, oświetlone światłem gwiazd, unoszą się wokół wspaniałych filarów. Te filary, które wyzywająco wystają w pustkę, są gęstszymi częściami obłoku, które opierają się erozji. Jak palce, wskazują na gwiazdy, które je ukształtowały. Ale te same siły, które je niszczą, jednocześnie stymulują nowe narodziny. Ciśnienie promieniowania i wiatrów ściska gaz i pył na wierzchołkach tych filarów, inicjując kolaps grawitacyjny i tworzenie nowej generacji gwiazd w ich wnętrzu. Najwyższy filar, rozciągający się od dołu zdjęcia prawie do Pismis 24-1, ma długość około 5,4 lat świetlnych. Sam jego wierzchołek, o szerokości 0,14 lat świetlnych, jest na tyle przestronny, że zmieściłoby się w nim ponad 200 naszych Układów Słonecznych.

Dekodowanie niebiańskich kolorów

Kolory na tym zdjęciu to nie tylko wybór estetyczny, ale niosą kluczowe informacje naukowe. Każdy odcień reprezentuje różne pierwiastki chemiczne i warunki fizyczne. Kolor cyjanowy (niebiesko-zielony) oznacza gorący, zjonizowany wodór, który został podgrzany przez promieniowanie masywnych młodych gwiazd. Kolor pomarańczowy reprezentuje cząsteczki pyłu, podobne do sadzy lub dymu na Ziemi, które są kluczowym materiałem budulcowym dla przyszłych gwiazd i planet. Kolor czerwony sygnalizuje obecność chłodniejszego i gęstszego wodoru cząsteczkowego, podstawowego paliwa do formowania się gwiazd. Im ciemniejszy odcień czerwieni, tym gęstszy gaz. Całkowicie czarne obszary reprezentują najgęstsze kieszenie gazu, tak gęste, że nawet podczerwone spojrzenie Webba nie jest w stanie przez nie przeniknąć. Wreszcie, delikatne, białawe pasma reprezentują gaz i pył, które rozpraszają światło pobliskich gwiazd, tworząc wrażenie kosmicznej mgły.