Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb των NASA/ESA/CSA αποκαλύπτει νεαρά αστρικά φυτώρια και μεμονωμένα αστέρια στο νεφέλωμα της Τρόπιδος, αθέατα έως τώρα. Οι νέες εικόνες δείχνουν πώς οι κάμερες του Webb μπορούν να διαπεράσουν την κοσμική σκόνη, ρίχνοντας νέο φως στον τρόπο σχηματισμού των αστέρων. Αντικείμενα που σχετίζονται με τα πρώιμα και σύντομα στάδια σχηματισμού άστρων είναι δύσκολο να παρατηρηθούν, αλλά η εξαιρετική ευαισθησία, η ανάλυση και η ικανότητα απεικόνισης του Webb μπορούν να καταγράψουν αυτά τα φευγαλέα γεγονότα.
Αυτό το τοπίο με «βουνά», «κοιλάδες» και διάστικτο από λαμπερά αστέρια είναι στην πραγματικότητα η άκρη μιας κοντινής, νέας περιοχής σχηματισμού αστέρων που ονομάζεται NGC 3324 στο νεφέλωμα της Τρόπιδος (Carina nebula). Απεικονισμένη στο υπέρυθρο φως από το νέο διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb, αποκαλύπτεται για πρώτη φορά.
Η φαινομενικά τρισδιάστατη εικόνα του Webb, ονομάστηκε «κοσμικοί βράχοι» (cosmic cliffs) καθώς μοιάζει με απόκρημνα βουνά σε ένα φεγγαρόλουστο βράδυ. Στην πραγματικότητα, είναι η άκρη γιγαντιαίας, αέριας κοιλότητας μέσα στο NGC 3324 και οι ψηλότερες «κορυφές» σε αυτήν την εικόνα έχουν ύψος περίπου 58 έτη φωτός. Η σπηλαιώδης περιοχή έχει διαμορφωθεί στο νεφέλωμα από την έντονη υπεριώδη ακτινοβολία και τους αστρικούς ανέμους από γιγαντιαία, θερμά νεαρά αστέρια που βρίσκονται στο κέντρο της φυσαλίδας, πάνω από την περιοχή που φαίνεται στην εικόνα.
Η έντονη υπεριώδης ακτινοβολία από τα νεαρά αστέρια σμιλεύει τις πλευρές του νεφελώματος διαβρώνοντάς το αργά, ενώ σχηματίζονται «πύργοι» από υλικό που αντιστέκεται στην ακτινοβολία. Ο «ατμός» που φαίνεται να υψώνεται από τα ουράνια «βουνά» είναι στην πραγματικότητα θερμό, ιονισμένο αέριο και καυτή σκόνη που ρέουν μακριά από το νεφέλωμα λόγω της ανελέητης ακτινοβολίας.
Το Webb αποκαλύπτει νεαρά αστρικά φυτώρια και μεμονωμένα αστέρια, αθέατα στο ορατό φως, λόγω της ευαισθησίας του στο υπέρυθρο φως και της ικανότητάς του να διαπεράσει την κοσμική σκόνη για να παρατηρήσει αυτά τα αντικείμενα. Πρωτοαστρικοί πίδακες εκτοξεύονται από μερικά από τα νεαρά αστέρια, με τις νεότερες πηγές να εμφανίζονται ως κόκκινες κουκίδες στη σκοτεινή, γεμάτη σκόνη περιοχή του νεφελώματος.
Οι παρατηρήσεις του NGC 3324 θα ρίξουν φως στη διαδικασία σχηματισμού άστρων, όπου η γέννηση των αστεριών συνεχίζεται, καθώς προκαλείται από την επέκταση της κοιλότητας. Καθώς το φωτεινό, ιονισμένο χείλος κινείται μέσα στο νεφέλωμα, πιέζει αργά το αέριο και τη σκόνη. Εάν το χείλος συναντήσει οποιοδήποτε ασταθές υλικό, η αυξημένη πίεση θα προκαλέσει το υλικό να καταρρεύσει και να σχηματίσει νέα αστέρια.
Όμως, αυτή η διαταραχή μπορεί επίσης να αποτρέψει το σχηματισμό άστρων καθώς το υλικό που δημιουργεί αστέρια διαβρώνεται. Πρόκειται για μια πολύ λεπτή ισορροπία μεταξύ της έναρξης σχηματισμού αστεριών και της διακοπής του. Το Webb θα απαντήσει σε μερικά από τα μεγάλα, αναπάντητα ερωτήματα της σύγχρονης αστροφυσικής: τι καθορίζει τον αριθμό των αστεριών που σχηματίζονται σε μια συγκεκριμένη περιοχή; Γιατί σχηματίζονται αστέρια με συγκεκριμένη μάζα;
Το Webb θα αποκαλύψει επίσης τις επιπτώσεις της αστρογένεσης στην εξέλιξη των γιγάντιων νεφών αερίου και σκόνης. Ενώ η επίδραση των μεγάλων αστεριών, με τους βίαιους ανέμους και την υψηλή τους ενέργεια, είναι συχνά εμφανής, γνωρίζουμε λιγότερα για την επιρροή των πολυάριθμων αστεριών χαμηλής μάζας. Καθώς σχηματίζονται, αυτά τα μικρότερα αστέρια, δημιουργούν στενούς πίδακες, οι οποίοι μπορούν να διοχετεύσουν πολλή ορμή και ενέργεια στο νεφέλωμα, μειώνοντας έτσι το ποσοστό υλικού που δημιουργεί νέα αστέρια.
Μέχρι σήμερα, οι επιστήμονες είχαν πολύ λίγα δεδομένα σχετικά με την επίδραση του πλήθους των νέων, ενεργών αστεριών χαμηλής μάζας. Πλέον θα μπορούν να έχουν μια πλήρη εικόνα του αριθμού και των επιπτώσεών τους σε όλο το νεφέλωμα.
Το νεφέλωμα NGC 3324 βρίσκεται σε απόσταση περίπου 7.600 ετών φωτός και απεικονίστηκε από την κάμερα εγγύς υπέρυθρης ακτινοβολίας (NIRCam) και το όργανο μέσου υπέρυθρου (MIRI) του Webb.
Η NIRCam, με την υψηλή ανάλυση και την απαράμιλλη ευαισθησία, αποκαλύπτει εκατοντάδες αστέρια, αθέατα έως τώρα, αλλά και πολλούς μακρινούς γαλαξίες.
Το MIRI παρατηρεί νεαρά αστέρια και πρωτοπλανητικούς δίσκους σκόνης, να λάμπουν έντονα στο μεσαίο υπέρυθρο με ερυθρά χρώματα, αποκαλύπτοντας δομές στη σκόνη και αστρικές πηγές πιδάκων με μεγάλη μάζα. Η καυτή σκόνη και υλικό που μοιάζει με αιθάλη στην επιφάνεια των κορυφογραμμών, λάμπουν, δίνοντας την όψη οδοντωτών βράχων.
Το NGC 3324 καταγράφηκε για πρώτη φορά από τον James Dunlop το 1826. Ορατό από το νότιο ημισφαίριο, βρίσκεται στη βορειοδυτική γωνία του νεφελώματος της Τρόπιδος (NGC 3372), που φιλοξενεί τον ασταθή υπεργίγαντα αστέρα Ήτα Τρόπιδος (Eta Carinae).