James Webb objektifinden Orion: Güzel olduğu kadar yalnız

Orion Bulutsusu'nun bu Hubble kompoziti Messier 42 ve Messier 43 nesnelerini içermekte, yaklaşık 24 ışık yılı genişliğinde olup binlerce yeni yıldızdan hem yayılan hem de yansıyan ışıkla parlamaktadır. Görüntünün merkezindeki en büyük yeni yıldız kümesi olan Trapezium kümesi, 1344 ışık yılı uzaklıkta bulunan bu bulutsunun aydınlatılmasından birinci derecede sorumludur.

Kendi Samanyolu'muz içinde şu anda yeni yıldızlar oluşuyor. En yakın büyük yıldız oluşum bölgesi, çıplak insan gözüyle görülebilen Orion Nebulası'dır.

Yansıyan yıldız ışığı, hidrojen atomlarındaki geçişlerden kaynaklanan emisyonlar ve nötr atomlardan gelen arka plan ışığının emiliminin birleşik süreçleriyle aydınlatılan büyük Orion Kompleksi, yüzlerce ışık yılını kapsıyor ve önemli bir kısmı burada gösterilen Orion ana takımyıldızının solunda ekranın dışında kalıyor. Orion Bulutsusu, burada görüntünün merkezinde sergilenen Orion kuşağının altında yer alan nispeten küçük, parlak bölgedir.

Yüzlerce ışık yılı genişliğindeki büyük bir moleküler bulut kompleksinin parçası olan Orion Nebulası nispeten yoğunlaşmış bir haldedir.

Orion Nebulası'nın bu kızılötesi görüntüsü, normalde nebulanın nötr atomları tarafından gizlenen çok sayıda yıldızı gözler önüne seriyor. Kızılötesi ışıkta, nötr madde büyük ölçüde şeffaf ve normalde gizlenen yıldızları ve içindeki önyıldızları ortaya çıkarıyor. En parlak bölgeler, merkezdeki büyük Trapezium kümesi de dahil olmak üzere en yeni yıldız kümelerinin konumlarına karşılık geliyor.

Sadece 24 ışık yılı boyunca yoğunlaşan binlerce güneş kütlesindeki materyal ile 2 bin 800'den fazla yeni yıldız halihazırda içinde bulunmaktadır.

Trapezium kümesinin bu karma görünür ışık (tozlu) ve kızılötesi (yıldız zengini) görüntüsü, Orion Bulutsusu'nun içindeki maddeyi ve içindeki parlak yıldızları ortaya koyuyor. Trapezium kümesi, Orion Bulutsusu'nun içindeki en büyük, en yoğun ve en parlak yıldız topluluğudur.

Bu türden en yoğun bölge Trapezium kümesi olarak bilinir: Genç, büyük yıldızlar bakımından zengindir.

Orion Nebulası'nın bu Hubble görüntüsünün üzerinde çeşitli proplyldler ya da öngezegensel diskler yer alıyor. Orion Bulutsusu içerisinde 42 kadar proplyd tespit edildi. Hubble bunları ortaya çıkarmış olsa da, diğer gözlemevleri bunların içindeki ayrıntıları ortaya çıkarmakta daha üstün olduklarını kanıtladılar.

Daha önce NASA'nın Hubble'ı Orion Nebulası'nı tarayarak dönüşen önyıldızları aramıştı.

Hubble Uzay Teleskobu tarafından tespit edilen Orion Nebulası'nın içinden seçilen bu 30 proplyd, bu ortamda bulunan şekillerin ve gölgeli siluetlerin aşırı çeşitliliğini gözler önüne seriyor. Gölgeler ve akımlar bunlardan birkaçında görülüyor. Bununla birlikte, tozlu Orion Bulutsusu'nun yıldızlararası ortamından yansıyan yıldız ışığının fonunda karanlık bir ön plan emici etkisi sağlayan tozlu diskin yanı sıra, görülen proplyd'lerin çoğu göreceli olarak izole bir şekilde ortaya çıkıyor.

150 iyonize ön gezegensel disklere sahip yeni doğmuş sistemler keşfedildi.

Bu görüntü VANDAM araştırmasının hedefi olan Orion Kompleksini gösteriyor. Sarı noktalar, Herschel tarafından yapılan mavi arka plan görüntüsü üzerinde gözlemlenen önyıldızların konumlarıdır. Yan paneller ALMA (mavi) ve VLA (turuncu) tarafından görüntülenen dokuz genç önyıldızları gösteriyor. Ön gezegensel diskler sadece organik moleküller açısından zengin olmakla kalmaz, aynı zamanda tipik yıldızlararası toz bulutlarında sıklıkla görülmeyen türleri de içerir.

Bu disklerin her birinde yeni gezegen sistemleri ortaya çıkıyor.

Yüksek Açısal Çözünürlükte Disk Alt Yapıları Projesi tarafından ölçülen genç, bebek yıldızların etrafındaki 20 ön gezegensel disk örneği: DSHARP. Bu gibi gözlemler bize ön gezegensel disklerin öncelikle tek bir düzlemde oluştuğunu ve gezegen oluşumunun çekirdek yığılması senaryosunu destekleme eğiliminde olduğunu gösterdi. Disk yapıları hem kızılötesi hem de milimetre/milimetre-altı dalga boylarında görülüyor.

Kızılötesi ve radyo gözlemevleri bu disklerin içine oyulmuş gezegensel varlıkları ortaya çıkarıyor.

HD 163296 etrafındaki ön gezegensel disk ve jetin birleşik radyo/görünür görüntüsü. Ön gezegensel diski ve özellikleri radyoda ALMA tarafından ortaya çıkarılırken, mavi optik özellikler ESO'nun Çok Büyük Teleskobu'ndaki MUSE aracı tarafından ortaya çıkarılmıştır. Halkalar arasındaki boşlukların, yeni oluşan gezegenlerin yerleri olduğu düşünülüyor.

Büyük kütleli yıldızlara yakın proplydler her zaman morötesi radyasyondan kaynaklanan ablasyon* yaşarlar.

*Ablasyon bir materyalin, bir nesneden buharlaşma, yontma veya diğer aşındırıcı işlemlerle kaldırılması veya imha edilmesidir.

Farklı gözlemevlerinden ön gezegensel disklerin ayrıntılarının çeşitli görünümleri mevcuttur. Solda ALMA, milimetre altı dalga boylarında, genç ön gezegensel disklerin oluştuğu boşlukları ortaya çıkarıyor. Ortada, kızılötesi Çok Büyük Teleskop parlak, sıcak cismin izini sürüyor ve sağda Hubble Uzay Teleskobu aydınlatılmış malzemenin optik ve yakın kızılötesi ışıltısını ortaya koyuyor. Merkezi önyıldızlar burada iyonlaştırıcı radyasyon sağlıyor; daha yoğun önyıldız ortamlarında dış radyasyon da önemli olabiliyor. JWST, bilim operasyonlarının ilk yılında yaklaşık 50 ön gezegensel disk gözlemleyecek.

Genç ön gezegensel diskler devasa boyutlarda olup, Güneş-Neptün mesafesinin birkaç katına kadar uzanmaktadırlar.

Bu ALMA görüntüsü TW Hydraw ön gezegensel diskin yüzünü gösteriyor. Diskin aydınlatılmış kısmının çapı 100 Astronomik Birimin (A.U.) biraz üzerinde veya Güneş-Neptün mesafesinin üç katından biraz daha fazladır. Diğer ön gezegensel diskler daha küçük veya daha büyük olabiliyor ve bazen 300 A.U. veya Güneş-Neptün mesafesinin on katını aşabiliyor.

Bunlardan biri olan Orion 294-606, James Webb Uzay Teleskobu (JWST) tarafından henüz görüntülendi.

Proplyd Orion 294-606'nın orijinal görüntüsü Hubble Uzay Teleskobu'ndan (L) geldi; aynı disk şimdi JWST (sağda) tarafından daha yüksek çözünürlükte, daha ayrıntılı, daha uzun dalga boylarında görüntülendi.

Arka plandaki yansıma nebulaları proplyd'ler tarafından gizlenerek siluetler oluşturuyor.

Orion Bulutsusu'nun içinden güçlü siluetlere sahip gezegenimsi disklerden oluşan bu seçki 2000 yılında, Orion'un proplyd'lerinden 38'inin bilindiği dönemde yayınlandı. Şu anda yaklaşık 150 tanesi biliniyor.

JWST'nin daha geniş alan görüntüleri bu bireysel sistemlerin yalnızlığını gözler önüne seriyor.

Proplyd Orion 294-606'nın bu geniş alan görüntüsü James Webb Uzay Teleskobu'nun NIRCam aracından alındı ve hidrojenin güçlü bir kızılötesi emisyon/absorpsiyon çizgisine karşılık gelen bin 870 nm dalga boyunda gözlem yapmaktadır. En yakın iki yıldız bu düzleştirilmiş görüntüde bir ışık yılının yalnızca onda biri kadar uzaktadır, ancak aslında üç boyutta her biri bir ışık yılından daha uzaktır. Yıldız oluşum bölgeleri içinde bile gezegen zengini genç sistemler arasındaki ayırma mesafeleri şaşırtıcı derecede büyük olabiliyor.

Yakın zamanda oluşmuş en yakın yıldızlar hala neredeyse tam bir ışık yılı uzaklıkta bulunuyor.

ESA'nın Herschel ve NASA'nın WISE kızılötesi uzay teleskopları tarafından aydınlatılan muazzam sayıdaki parlak nokta ve gaz/toza rağmen, bu nispeten küçük bölgedeki zengin nesne kümesi aslında önemli mesafelerle birbirinden ayrılmıştır. Herhangi bir yıldızın ya da yıldız sisteminin yakınında, en yoğun bölgeler hariç, yıldız sistemleri üst üste binmez, bunun yerine kendilerini etraflarındaki herhangi bir gezegen sisteminin ölçeğine göre oldukça büyük mesafelerle ayrılmış bulurlar.

Yoğun, aktif olarak yıldız oluşturan bölgelerde bile, bireysel yıldız sistemleri birbirlerinden etkilenmeden izolasyon yaşıyorlar.

Orion Bulutsusu'nun en yoğun bölgesinde, Trapezium Kümesi'nin kalbinin yakınında bulunan yıldızlara bu bakış, görünür, yakın kızılötesi ve X-ışını ışığında parlak nokta benzeri kaynakları ortaya çıkarırken, çok genç yıldızların birçoğu parlıyor ve değişken miktarlarda X-ışını yayıyor. Gelecek nesil yıldızlar şu anda burada oluşuyor olsa da, zamanları sınırlıdır. Sonunda, halihazırda oluşmuş yıldızlardan gelen morötesi radyasyon kalan tüm nötr maddeyi uçuracak.