Sjene u zvjezdanim rasadnicima mijenjaju kemiju oblaka iz kojih nastaju zvijezde

Zvijezde ne nastaju u praznom prostoru, nego unutar velikih oblaka hladnog plina i prašine. Kada mlade masivne zvijezde počnu snažno zračiti, njihova ultraljubičasta svjetlost zagrijava okolni materijal i pokreće niz kemijskih reakcija. Novi trodimenzionalni model pokazuje da u toj priči važnu ulogu imaju i sjene.

Međunarodni tim predvođen istraživačima sa Sveučilišta Duisburg-Essen izradio je model područja poznatog kao Orionova greda. Ona se nalazi približno 1.350 svjetlosnih godina od Zemlje i jedno je od najboljih prirodnih mjesta za proučavanje načina na koji mlade zvijezde mijenjaju okolni oblak.

Dosadašnji modeli često su takve regije prikazivali kao niz jednostavnih, jednodimenzionalnih slojeva. Stvarni oblaci plina mnogo su nepravilniji. U njima postoje gušći čvorovi, udubljenja i strukture koje mijenjaju putanju zračenja.

Novi model pokušava obuhvatiti upravo tu složenost. Istraživači su razvili učinkovit algoritam za praćenje prolaska zračenja kroz trodimenzionalnu strukturu. Tako su mogli pratiti gdje se molekularni vodik stvara i raspada te gdje ionizirani ugljik ponovno prelazi u neutralni oblik.

Rezultat je pokazao da gušći dijelovi oblaka mogu blokirati dio zračenja. Iza njih nastaju zasjenjeni džepovi u kojima kemija nije ista kao na izravno osvijetljenim mjestima. Te razlike mogu ostaviti prepoznatljive tragove u infracrvenom i radijskom području spektra.

Model također pomaže objasniti lukove i niti koje teleskop James Webb vidi u Orionovoj gredi. Strukture na snimkama nisu samo vizualno zanimljivi oblici. One su posljedica odnosa između gustoće plina, zračenja i kemijskih reakcija koje se odvijaju u oblaku.

Ovo istraživanje važno je jer pokazuje da geometrija oblaka nije sporedan detalj. Ako se zvjezdani rasadnik promatra kao niz ravnih slojeva, mogu se previdjeti mjesta na kojima sjene mijenjaju temperaturu, sastav i ponašanje plina.

Trodimenzionalni pristup neće odmah odgovoriti na sva pitanja o nastanku zvijezda. On ipak daje precizniji okvir za usporedbu teorijskih modela s opažanjima. Buduća istraživanja moći će ga primijeniti i na druge regije u kojima snažno zračenje mladih zvijezda oblikuje materijal iz kojeg nastaju nove zvijezde i planeti.