To właśnie ona została niedawno zarejestrowana za pośrednictwem Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba, a dokładniej: jego instrumentu NIRCam pozwalającego na prowadzenie obserwacji w podczerwieni. Korzystając z tego narzędzia, przedstawiciele Uniwersytetu Teksańskiego w Austin dostrzegli kluczowy etap rozwoju gwiazdy i wyciągnęli z tych obserwacji bardzo ważny wniosek.
Czytaj też: Astronomowie nazywają ją gwiazdą śmierci. Niedaleko Ziemi zapanował niedawno wielki chaos
Jak wyjaśniają na łamach The Astrophysical Journal Letters, nowonarodzone gwiazdy i obiekty podgwiazdowe stają się bardziej powszechne wraz ze zmniejszaniem masy do obrotu na granicy 12 mas Jowisza. Poza tym członkowie zespołu badawczego, na czele którego stanął Matthew De Furio sugerują, jakoby istotną dolną granicą w procesie powstawania gwiazd i brązowych karłów były 3 masy Jowisza.
O co w ogóle chodzi? O tzw. początkową funkcję masy, za sprawą której można opisać rozkład masy powstających obiektów w danej gromadzie. Wskaźnik ten maleje z kilku gwiazd o dużych masach do ogromnej liczby gwiazd, brązowych karłów i niewielkich obiektów o masie planetarnej. Wzrost liczby wraz ze zmniejszaniem się masy nie może jednak trwać wiecznie.
Dotychczas sugerowano, iż początkowa funkcja masy się odwraca, natomiast powstające obiekty stają się mniej powszechne poniżej masy obrotu. Co więcej, astronomowie nie byli do tej pory w stanie zaobserwować obrotu początkowej funkcji masy, lecz niedawno doszło do przełomu. Wszystko za sprawą Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba oraz celu jego obserwacji, czyli Mgławicy Płomień.
Zdjęcia Mgławicy Płomień zostały wykonane dzięki obserwacjom w podczerwieni prowadzonym przez instrument NIRCam zamontowany na Kosmicznym Teleskopie Jamesa Webba
Badacze postawili akurat na tę strukturę ze względu na jej młody wiek, wynoszący poniżej miliona lat oraz warunki sprzyjające tworzeniu nowych ciał. Oddalony o 1300 lat świetlnych od Ziemi region jest bowiem wypełniony gęstymi obłokami złożonymi z pyłu i gazu. Początkowo autorzy nowych badań wykryli około 100 interesujących źródeł, lecz ostatecznie na placu boju pozostało 28 obiektów.
Czytaj też: Czerwone kropki z początków wszechświata. Jedna z najważniejszych obserwacji teleskopu Webba
Te stały się celem analiz prowadzonych z wykorzystaniem modeli służących do obliczania mas. Astronomowie określili początkową funkcję masy dla gromady, wykorzystując w tym celu masy wykrytych obiektów i zmienną czułość w całym polu widzenia. Tym sposobem doszli do wniosku, że na poziomie 12 mas Jowisza zachodzi wyraźna zmiana. Nigdy wcześniej podobnego obrotu nie zarejestrowano w przypadku jakiejkolwiek gromady. Bardzo ciekawy wydaje się zarazem fakt, iż nie udało się znaleźć ani jednego obiektu o masie niższej od 3 mas Jowisza.
To o tyle istotne, że sugeruje, jakoby minimalna masa obiektu, jaki może powstać z fragmentacji obłoku, wydaje się opiewać na okolice 3 mas Jowisza. Taki wskaźnik jest określany mianem końca początkowej funkcji masy i dotychczas był szacowany w zakresie od 1 do 10 mas Jowisza. Warto mieć na uwadze, iż obserwacje były prowadzone w obrębie środka gromady. Z tego względu naukowcy będą chcieli sprawdzić także jej obrzeża, aby przekonać się, czy panujące tam warunki mogą prezentować się inaczej.