युवा तारे कैसे गढ़ते हैं अपनी आकाशगंगाओं को: PHANGS सर्वेक्षण ने JWST, Hubble और ALMA की मदद से 18,000 तारा-निर्माण क्षेत्रों का नक्शा तैयार किया

आयनित गैस विस्तारित बुलबुलों के खोलों में सबसे अधिक चमकीली होती है और सबसे युवा (लगभग 1 मिलियन वर्ष पुराने) और सबसे विशाल (लगभग 10⁵ सौर द्रव्यमान) तारा समूहों के साथ मेल खाती है । यह प्रत्यक्ष सहसंबंध इस बात का मजबूत सबूत प्रदान करता है कि ये युवा, विशाल तारे ही विस्तार के इंजन हैं।

दो आकाशगंगाओं की कहानी: वातावरण मायने रखता है

तारा-निर्माण क्षेत्रों का विकास जारी रहता है या वे रुक जाते हैं, यह उनके आसपास के वातावरण पर दृढ़ता से निर्भर करता है । मिल्की वे जैसी सामान्य सर्पिल आकाशगंगाओं में, प्रतिक्रिया प्रक्रिया अपेक्षाकृत व्यवस्थित होती है। लेकिन अधिक चरम प्रणालियों में, स्थितियां नाटकीय रूप से बदल जाती हैं।

अध्ययन एनजीसी 3256 के चरम मामले पर प्रकाश डालता है - यह एक टकराने वाली तारा-विस्फोट (स्टारबर्स्ट) प्रणाली है जो पृथ्वी से लगभग 100 मिलियन प्रकाश-वर्ष दूर वेला तारामंडल में स्थित है, जो दो अलग-अलग आकाशगंगाओं के टकराने से बनी है । ग्रेट ऑब्जर्वेटरीज ऑल-स्काई एलआईआरजी सर्वे (GOALS) के माध्यम से अध्ययन किया गया एनजीसी 3256 एक बहुत ही अलग तस्वीर पेश करता है ।

एनजीसी 3256 में प्रतिक्रिया दबाव मिल्की वे जैसी सर्पिल आकाशगंगाओं की तुलना में लगभग 100 गुना अधिक मजबूत है । यह एक अधिक अशांत और अप्रत्याशित वातावरण बनाता है जहां गैस एक साधारण सपाट डिस्क में व्यवस्थित नहीं होती है । सबसे घने क्षेत्रों में युवा विशाल तारा समूह इस तीव्र दबाव से सीमित होते हैं, लेकिन अधिकांश समूह विस्तार जारी रखने के लिए पर्याप्त शक्तिशाली रहते हैं ।

एनजीसी 3256 में आणविक गैस हर मामले में चरम है: इसके विशाल आणविक बादलों का औसत वेग फैलाव 23 किमी/सेकंड, द्रव्यमान सतह घनत्व 470 M☉ pc⁻², और आंतरिक अशांत दबाव सामान्य डिस्क आकाशगंगाओं की तुलना में एक क्रम अधिक है ।

सादे दृश्य में छिपा हुआ: धूल में लिपटे युवा तारा समूह

साजिया शाहरिन नेहा के एक सहयोगी अध्ययन में JWST के NIRCam और MIRI उपकरणों का उपयोग करके 2 से 21 माइक्रोमीटर तक इमेजिंग की गई, ताकि निकटवर्ती आकाशगंगाओं में युवा, धूल भरे कॉम्पैक्ट स्रोतों का अध्ययन किया जा सके । इस अध्ययन ने पहले से छिपे हुए युवा विशाल तारा समूहों (YMCs) का खुलासा किया, जो ब्रह्मांडीय धूल में पूरी तरह से दबे हुए थे और पुराने ऑप्टिकल सर्वेक्षणों में अदृश्य थे ।

ये धूल में लिपटे YMCs तारा समूह निर्माण के शुरुआती चरणों का प्रतिनिधित्व करते हैं - एक ऐसा चरण जिसे JWST की इन्फ्रारेड क्षमताएं विशिष्ट रूप से पहचानने में सक्षम हैं । अकेले NGC 3256 में, JWST ने 116 ऐसे भारी धूल में लिपटे YMCs की पहचान की, जिससे पहले के हबल अध्ययनों की तुलना में धूल में लिपटे विशाल तारा समूहों के ज्ञात नमूने में एक क्रम की वृद्धि हुई । डेटा इन उभरते समूहों के लिए तेजी से धूल साफ होने का समय दर्शाता है, जो 3-4 मिलियन वर्ष से भी कम है ।

व्यापक निहितार्थ: आकाशगंगा विकास मॉडल के लिए एक बेंचमार्क

टीम ने निष्कर्ष निकाला कि ये माप भौतिक स्थितियां प्रदान करते हैं जिनका "पहले अध्ययन नहीं किया जा सका" और वे विभिन्न वातावरणों में आकाशगंगाओं के विकास के मॉडल में सुधार के लिए एक महत्वपूर्ण बेंचमार्क प्रदान करते हैं ।

निष्कर्ष यह समझाने में मदद करते हैं कि कैसे युवा तारे सुपरनोवा विस्फोट जैसी नाटकीय घटनाओं से बहुत पहले ही अपनी मेजबान आकाशगंगाओं को प्रभावित करते हैं, और दिखाते हैं कि प्रतिक्रिया मॉडल को शांत सर्पिल से लेकर हिंसक विलय तक पर्यावरणीय संदर्भ को ध्यान में रखना चाहिए । दबे हुए समूहों की खोज के साथ, यह काम खगोलविदों को तारा निर्माण की अधिक पूर्ण जनगणना देता है, जो सबसे शुरुआती, सबसे अधिक धूल-अस्पष्ट चरणों को भरता है जो पहले अदृश्य थे।

आगे क्या

PHANGS-JWST ट्रेजरी सर्वे डेटा एकत्र करना जारी रखता है, जिसमें तारा निर्माण की एक पूरी सूची, तारा समूहों के सटीक द्रव्यमान और आयु माप, और विभिन्न प्रकार के आकाशगंगा वातावरणों में तारकीय प्रतिक्रिया अंतरतारकीय माध्यम को कैसे बदलती है, इसके विस्तृत मानचित्र तैयार करने की योजना है ।