खगोलविदों की ओरियन नेबुला की पहली लुभावनी वेब स्पेस टेलीस्कोप छवियां

जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप के NIRCam उपकरण द्वारा देखे गए ओरियन नेबुला का आंतरिक भाग। यह आयनित गैस, आणविक गैस, हाइड्रोकार्बन, धूल और बिखरी हुई तारों से उत्सर्जन का प्रतिनिधित्व करने वाले कई फिल्टर की एक समग्र छवि है। सबसे उल्लेखनीय ओरियन बार, मोटी गैस और धूल की एक दीवार है जो इस छवि में ऊपर बाईं ओर से नीचे दाईं ओर चलती है, जिसमें चमकीला तारा है² ओरियोनिस ए। यह दृश्य छवि के शीर्ष दाईं ओर गर्म, युवा विशाल सितारों (ट्रैपेज़ियम क्लस्टर के रूप में जाना जाता है) के एक समूह द्वारा प्रकाशित किया गया है। ट्रैपेज़ियम सरणी की मजबूत, कठोर यूवी किरणें ऊपरी दाएं भाग में एक गर्म आयनकारी वातावरण बनाती हैं, धीरे-धीरे ओरियन बार को मिटा देती हैं। घने रिबन द्वारा प्रदान किए गए आश्रय वाले वातावरण में कण और धूल अधिक समय तक जीवित रह सकते हैं, लेकिन तारकीय ऊर्जा के फटने से एक ऐसा क्षेत्र बनता है, जिसमें फिलामेंट्स, ग्लोब्यूल्स और डिस्क और गुहाओं वाले युवा सितारों की आश्चर्यजनक समृद्धि प्रदर्शित होती है। श्रेय: NASA, ESA, CSA, डेटा न्यूनीकरण और विश्लेषण: PDRs4सभी ERS टीम; एस फुएनमेयर ग्राफिक प्रसंस्करण

नई वेब छवियां ओरियन नेबुला का एक अद्भुत दृश्य प्रकट करती हैं

“We are blown away by the breathtaking images of the Orion Nebula. We started this project in 2017, so we have been waiting more than five years to get these data,” said Western astrophysicist Els Peeters.

These images have been obtained as part of the Early Release Science program Photodissociation Regions for All (PDRs4All ID 1288) on JWST. Co-led by Peeters, French National Centre for Scientific Research (CNRS) scientist Olivier Berné, and Institut d’Astrophysique Spatiale (IAS) associate professor Emilie Habart, PDRs4All is an international collaboration that involves a team of more than one hundred scientists in 18 countries. Other Western University astrophysicists involved in PDRs4All include Jan Cami, Ameek Sidhu, Ryan Chown, Bethany Schefter, Sofia Pasquini, and Baria Kahn.

Young star with disk inside its cocoon: Planet forming disks of gas and dust around a young star. These disks are being dissipated or “photo-evaporated” due to the strong radiation field of the nearby stars of the Trapezium creating a cocoon of dust and gas around them. Almost 180 of these externally illuminated photoevaporating disks around young stars (aka Proplyds) have been discovered in the Orion nebula, and HST-10 (the one in the picture) is one of the largest known. The orbit of Neptune is shown for comparison.
Filaments: The entire image is rich in filaments of different sizes and shapes. The inset here shows thin, meandering filaments that are especially rich in hydrocarbon molecules and molecular hydrogen.
θ2 Orionis A: The brightest star in this image is θ2 Orionis A, a star that is just bright enough to be seen with the naked eye from a dark location on Earth. Stellar light that is reflecting off dust grains causes the red glow in its immediate surroundings.
Young star inside globule: When dense clouds of gas and dust become gravitationally unstable, they collapse into stellar embryos that gradually grow more massive until they can start nuclear fusion in their core – they start to shine. This young star is still embedded in its natal cloud.
Credit: NASA, ESA, CSA, Data reduction and analysis: PDRs4All ERS Team; graphical processing S. Fuenmayor & O. Berné

“These new observations allow us to better understand how massive stars transform the gas and dust cloud in which they are born,” said Peeters. She is a Western astronomy professor and faculty member at the Institute for Earth and Space Exploration.

“Massive young stars emit large quantities of ultraviolet radiation directly into the native cloud that still surrounds them, and this changes the physical shape of the cloud as well as its chemical makeup. How precisely this works, and how it affects further star and planet formation is not yet well known.”

The newly released images reveal numerous spectacular structures inside the nebula, down to scales comparable to the size of the Solar System.

“We clearly see several dense filaments. These filamentary structures may promote a new generation of stars in the deeper regions of the cloud of dust and gas. Stellar systems already in formation show up as well,” said Berné. “Inside its cocoon, young stars with a disk of dust and gas in which planets form are observed in the nebula. Small cavities dug by new stars being blown by the intense radiation and stellar winds of newborn stars are also clearly visible.”

Proplyds, or ionized protoplanetary disks, consist of a central protostar surrounded by a disk of dust and gas in which planets form. Scattered throughout the images are several protostellar jets, outflows, and nascent stars embedded in dust.

“We have never been able to see the intricate fine details of how interstellar matter is structured in these environments, and to figure out how planetary systems can form in the presence of this harsh radiation. These images reveal the heritage of the interstellar medium in planetary systems,” said Habart.

Orion Nebula: JWST versus Hubble Space Telescope (HST): The inner region of the Orion Nebula as seen by both the Hubble Space Telescope (left) and the James Webb Space Telescope (right). The HST image is dominated by emission from hot ionized gas, highlighting the side of the Orion Bar which is facing the Trapezium Cluster (off the top right of the image). The JWST image also shows the cooler molecular material that is slightly further away from the Trapezium Cluster (compare the location of the Orion Bar relative to the bright star θ2 Orionis A for example). Webb’s sensitive infrared vision can furthermore peer through thick dust layers and see fainter stars. This will allow scientists to study what is happening deep inside the nebula.
Credit: NASA, ESA, CSA, PDRs4All ERS Team; image processing Olivier Berné.
Credit for the HST image: NASA/STScI/Rice Univ./C.O’Dell et al. – Program ID: PRC95-45a. Technical details: The HST image used WFPC2 mosaic. This composite image uses [OIII] (नीला), आयनित हाइड्रोजन (हरा), और [NII] (लाल)।

अनुरूप विकास

ओरियन नेबुला को लंबे समय से सौर मंडल के पालने के समान वातावरण माना जाता है (जब यह 4.5 अरब साल पहले बना था)। यही कारण है कि आज वैज्ञानिक ओरियन नेबुला को देखने में रुचि रखते हैं। वे यह समझने की उम्मीद करते हैं, सादृश्य से, हमारे ग्रह के विकास के पहले मिलियन वर्षों के दौरान क्या हुआ।

चूंकि ओरियन नेबुला जैसी तारकीय नर्सरी के कोर बड़ी मात्रा में स्टारडस्ट से ढके हुए हैं, इसलिए यह अध्ययन करना असंभव बना देता है कि उनके अंदर क्या होता है जैसे दूरबीन के साथ दृश्य प्रकाश में हबल अंतरिक्ष सूक्ष्मदर्शी. वेब एक फ़ाइल का पता लगाता है अवरक्त किरणे ब्रह्मांड से, खगोलविदों को धूल की इन परतों को देखने और नेबुला की गहराई में होने वाली गति का पता लगाने की अनुमति देता है।

स्पिट्जर स्पेस टेलीस्कोप (बाएं) और जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप (दाएं) द्वारा देखा गया ओरियन नेबुला का आंतरिक भाग। दोनों छवियों को एक फिल्टर का उपयोग करके रिकॉर्ड किया गया था जो विशेष रूप से हाइड्रोकार्बन धूल से उत्सर्जन के प्रति संवेदनशील है जो पूरी छवि में चमकता है। यह तुलना आश्चर्यजनक रूप से दिखाती है कि वेब की छवियों की तुलना उनके अवरक्त अग्रदूत, स्पिट्जर स्पेस टेलीस्कोप से कितनी अविश्वसनीय रूप से सटीक है। यह जटिल फिलामेंट्स से तुरंत स्पष्ट होता है, लेकिन वेब की तेज आंखें हमें प्रोटोप्लेनेटरी ग्लोब्यूल्स और डिस्क से सितारों को बेहतर ढंग से अलग करने की अनुमति देती हैं।
NIRCam छवि क्रेडिट: NASA, ESA, CSA, PDRs4सभी ERS टीम; ओलिवियर बर्नेट द्वारा इमेज प्रोसेसिंग।
स्पिट्जर छवि क्रेडिट: NASA/JPL-कैल्टेक/टी. मेगेथ (टोलेडो विश्वविद्यालय, ओहियो)
तकनीकी विवरण: स्पिट्जर छवि स्पिट्जर इन्फ्रारेड एरे कैमरा (आईआरएसी) द्वारा कैप्चर की गई 3.6 माइक्रोन पर इन्फ्रारेड लाइट दिखाती है। JWST छवि 3.35 माइक्रोन पर अवरक्त प्रकाश दिखाती है जिसे JWST NIRCam द्वारा कैप्चर किया गया था। काले पिक्सेल वे कलाकृतियाँ हैं जो डिटेक्टरों के चमकीले तारों से संतृप्त होने के कारण होती हैं।

“ओरियन नेबुला का अवलोकन करना एक चुनौती रही है क्योंकि यह वेब के अभूतपूर्व रूप से संवेदनशील उपकरणों के लिए बहुत उज्ज्वल है। लेकिन वेब अविश्वसनीय है, वेब दूर और धुंधली आकाशगंगाओं का भी निरीक्षण कर सकता है।”[{” attribute=””>Jupiter and Orion, which are some of the brightest sources in the infrared sky,” said Berné.

At the heart of the Orion Nebula is the ‘trapezium cluster’ (also known as Theta Orionis), which was discovered by Galileo. It contains young massive stars whose intense ultraviolet radiation shapes the cloud of dust and gas. Understanding how this intense radiation impacts their surroundings is a key question in understanding the formation of stellar systems like our own solar system.

“Seeing these first images of the Orion Nebula is just the beginning. The PDRs4All team is working hard to analyze the Orion data and we expect new discoveries about these early phases of the formation of stellar systems,” said Habart. “We are excited to be part of Webb’s journey of discoveries.”

Webb is the most powerful space telescope ever created in human history. It was developed in partnership with NASA, the European Space Agency, and the Canadian Space Agency (CSA), and boasts an iconic 6.5-meter-wide mirror, consisting of a honeycomb-like pattern of 18 hexagonal, gold-coated mirror segments and a five-layer, diamond-shaped sunshield the size of a tennis court. As a partner, CSA receives a guaranteed share of Webb’s observation time, making Canadian scientists some of the first to study data collected by the most advanced space telescope ever constructed.