Звёздная колыбель NGC 7129: «Уэбб» показал джеты и истечения молодых звёзд

Молодые звёзды на разных стадиях развития в одном кадре

В центре сияет LkHα 234 — молодая звезда, которая примерно в пять — восемь раз массивнее Солнца. Звезда уже почти закончила набирать массу: теперь она сжимается под действием собственной гравитации и при этом разогревается, пока в её недрах не начнётся термоядерное горение водорода, как у Солнца. Массивные звёзды эволюционируют быстрее, поэтому LkHα 234 — самая массивная звезда этого молодого скопления — продвинулась в развитии дальше всех.

Слева от LkHα 234 раскинулась золотистая полость поперечником около 3,5 светового года. Её выдули в молекулярном облаке потоки газа, которые звезда выбрасывала на более ранней стадии развития. Там, где нагретый звёздами газ давит на более холодное облако, вдоль верхнего края полости тянется резко очерченный гребень. Эту границу называют областью фотодиссоциации: свет звёзд расщепляет здесь молекулы водорода на атомы и за миллионы лет постепенно разрушает облако.

Справа, в клочковатом газе, который светится красным под действием истечений, прячутся протозвёзды — звёзды на более ранней стадии, которые ещё набирают массу. В центре синей туманности в левом верхнем углу находится ещё одна протозвезда; её диск в форме бублика отбрасывает тень на окружающий газ.

Джеты, ударные волны и объекты Хербига — Аро

Молодые звёзды не только набирают вещество, но и выбрасывают часть его — узкими джетами и более широкими истечениями. Когда быстрые потоки налетают на газ облака, движущийся медленнее, возникают ударные волны, и газ начинает светиться. Такие светящиеся области вокруг новорождённых звёзд называют объектами Хербига — Аро. Красные клочковатые пятна на снимке «Уэбба» — это истечения нескольких протозвёзд, наложившиеся друг на друга вдоль луча зрения.

В обзоре областей звездообразования в Цефее, вышедшем в 2008 году, в туманности NGC 7129 и поблизости от неё перечислено более двух десятков объектов Хербига — Аро; многие из них авторы связывают с окрестностями LkHα 234. Оптический джет, открытый там в 1990 году, направлен на юго-запад, в полость. Позднее в пределах нескольких угловых секунд от LkHα 234 нашли несколько молодых объектов, глубоко скрытых в облаке. Один из них — сгусток, видимый только в миллиметровом диапазоне, — вероятно, и порождает джет молекулярного водорода в этой области, а признаков двустороннего истечения у самой LkHα 234 авторы обзора не нашли. В пресс-релизе ESA/Webb отдельные объекты Хербига — Аро на снимке не обозначены.

Зачем «Уэббу» инфракрасный свет

Звёзды рождаются в холодных плотных облаках, пыль которых рассеивает и поглощает видимый свет и прячет самые молодые объекты от оптических телескопов. Инфракрасное излучение проходит сквозь бо́льшую часть этой пыли. К тому же разогретый ударными волнами газ в истечениях — например, тёплый молекулярный водород — и сам излучает в этом диапазоне.

Снимок составлен из изображений, полученных через шесть фильтров NIRCam в диапазоне от 1,15 до 4,7 мкм, и каждому фильтру присвоен свой цвет: более коротковолновым — синий и голубой; фильтру 3,35 мкм, чувствительному к богатым углеродом молекулам — полициклическим ароматическим углеводородам (ПАУ), — жёлтый; двум самым длинноволновым — красный, причём один из них настроен на линию молекулярного водорода. Цвета обозначают фильтры, а не химические элементы. По описанию ESA/Webb, золотистую полость заполняет горячий атомарный водород; красные области — это более холодный молекулярный газ, разогретый истечениями; серые участки — самый холодный и плотный газ, в котором звёзды ещё не образовались.

Где находится NGC 7129 и что видно в телескоп

NGC 7129 находится в созвездии Цефея: прямое восхождение 21 ч 43 мин, склонение +66° 07′. На широтах севернее примерно 24° с. ш. этот объект никогда не заходит, а на широте Москвы поднимается почти на 80° над северным горизонтом. В середине августа он стоит на небе напротив Солнца и потому выше всего бывает в середине ночи, а в октябре и ноябре — вечером. На экваторе он поднимается не выше примерно 24°, а южнее приблизительно 24° ю. ш. не восходит никогда: это объект северного неба.

В крупный любительский телескоп можно увидеть отражательную туманность — пыль, подсвеченную звёздами скопления. В каталогах для неё указаны блеск около 11,5 звёздной величины и размер примерно 7 угловых минут. Визуальный наблюдатель Стив Готтлиб в 44-сантиметровый телескоп видел вокруг трёх звёзд от 9,5 до 10,5 звёздной величины свечение размером примерно 3′ × 2′ и довольно высокой поверхностной яркости. Готтлиб наблюдал NGC 7129 и в 33-сантиметровый телескоп; в прочитанных нами источниках нет описаний наблюдений в телескопы меньшего размера. На оптической фотографии Роберта Гендлера, приведённой в обзоре 2008 года, видны скопление, туманность и несколько объектов Хербига — Аро. «Уэбб» снимал в инфракрасном свете, который на снимке передан условными цветами, поэтому ни в окуляре, ни на обычной фотографии NGC 7129 не будет выглядеть так, как здесь.