Një ekip ndërkombëtar astronomësh ka realizuar një nga studimet më të avancuara deri më sot mbi lindjen dhe evolucionin e grupimeve yjore, duke kombinuar fuqinë e teleskopit hapësinor James Webb Space Telescope me vëzhgimet e teleskopit Hubble Space Telescope. Qëllimi i studimit ishte të kuptohej më qartë se si grupimet e yjeve dalin nga retë e dendura të gazit dhe pluhurit ku lindin, si dhe sa shpejt fillojnë të ndikojnë në mjedisin e galaktikës përreth tyre. Për këtë kërkim u analizuan katër galaktika të afërta: Messier 51, Messier 83, NGC 4449 dhe NGC 628.
Në univers, yjet formohen brenda reve të mëdha molekulare të përbëra kryesisht nga hidrogjeni, pluhuri kozmik dhe elemente të tjera kimike. Këto re janë tepër të ftohta dhe shumë të dendura. Me kalimin e kohës, graviteti fillon t’i ngjeshë pjesë të caktuara të reve, duke krijuar bërthama gjithnjë e më të nxehta dhe më të dendura. Kur temperatura dhe presioni arrijnë nivele të mjaftueshme, fillon procesi i bashkimit bërthamor dhe lind një yll i ri. Ky proces zakonisht nuk krijon vetëm një yll, por qindra ose mijëra yje që formohen pothuajse në të njëjtën kohë, duke krijuar grupime të dendura yjore.
Në fazat e para të jetës së tyre, këto grupime mbeten të fshehura brenda reve të trasha të gazit dhe pluhurit. Drita e zakonshme optike nuk mund të depërtojë përmes këtyre reve, prandaj për dekada të tëra astronomët kishin vështirësi të studionin fazat më të hershme të formimit të grupimeve yjore. Kjo ndryshoi me ardhjen e teleskopit Webb, i cili punon kryesisht në infra të kuqe. Rrezatimi infra i kuq ka gjatësi valore më të mëdha dhe mund të depërtojë përmes pluhurit kozmik, duke zbuluar objekte që më parë ishin të padukshme.
Në këtë studim, astronomët analizuan rreth 9 mijë grupime yjore në stade të ndryshme zhvillimi. Disa prej tyre ishin ende plotësisht të mbuluara nga retë e gazit, disa kishin filluar t’i shpërndanin këto re, ndërsa të tjera kishin dalë plotësisht dhe ndriçonin lirshëm në galaktikë. Webb përdorej për të identifikuar grupimet shumë të reja dhe të fshehura, ndërsa Hubble përdorej për të vëzhguar grupimet që tashmë kishin pastruar mjedisin përreth dhe mund të shiheshin në dritë optike.
Astronomët krahasuan ngjyrën, ndriçimin dhe spektrin e dritës së secilit grupim për të përcaktuar moshën dhe masën e tyre. Kjo analizë tregoi një rezultat shumë të rëndësishëm: grupimet më masive të yjeve arrijnë të largojnë retë e tyre të gazit shumë më shpejt sesa grupimet më të vogla. Grupimet më të mëdha e shpërndajnë gazin përreth brenda rreth pesë milionë vitesh, ndërsa grupimeve më të vogla u nevojiten shtatë deri në tetë milionë vjet për të bërë të njëjtën gjë.
Arsyeja kryesore lidhet me faktin se grupimet masive përmbajnë shumë yje gjigantë dhe jashtëzakonisht të nxehtë. Këta yje prodhojnë sasi të mëdha rrezatimi ultravjollcë dhe erëra yjore shumë të fuqishme. Rrezatimi jonizon gazin përreth dhe e nxeh atë, ndërsa erërat yjore e shtyjnë materialin larg me shpejtësi të mëdha. Më vonë, yjet më masivë shpërthejnë si supernova, duke çliruar energji kolosale që shpërndan përfundimisht retë e gazit.
Ky mekanizëm njihet si “stellar feedback” dhe është një nga proceset më të rëndësishme në evolucionin e galaktikave. Për shumë kohë astronomët kanë ditur se shumica e gazit në galaktika nuk shndërrohet kurrë në yje, por nuk ishte e qartë saktësisht si kontrollohej ky proces. Studimi i ri tregon se grupimet masive luajnë një rol kyç, sepse ato fillojnë shumë herët të ndikojnë në mjedisin përreth. Energjia që ato prodhojnë ndryshon lëvizjen e gazit në galaktikë, ndalon formimin e yjeve në disa rajone dhe mund të nxisë formimin e tyre në zona të tjera.
Ky zbulim është shumë i rëndësishëm edhe për simulimet kompjuterike të universit. Modelet teorike të formimit të yjeve dhe evolucionit galaktik kanë pasur vështirësi në riprodhimin realist të procesit të largimit të gazit nga grupimet yjore. Të dhënat e marra nga Webb dhe Hubble japin tani kufizime shumë më të sakta për këto simulime dhe ndihmojnë shkencëtarët të ndërtojnë modele më realiste të galaktikave.
Studimi ka pasoja të rëndësishme edhe për teoritë mbi formimin e planetëve. Rreth yjeve të rinj krijohen disqe protoplanetare të përbëra nga gaz dhe pluhur. Këto disqe janë vendet ku gradualisht formohen planetët. Nëse gazi në mjedisin përreth largohet shumë shpejt, disqet ekspozohen më herët ndaj rrezatimit ultravjollcë të yjeve masivë fqinjë. Ky rrezatim mund të shpërndajë gazin nga disqet dhe të kufizojë sasinë e materialit të disponueshëm për formimin e planetëve gjigantë me gaz. Kjo do të thotë se yjet që lindin në grupime shumë masive mund të kenë më pak mundësi për të zhvilluar sisteme të mëdha planetare.
Pamjet e marra nga Webb zbuluan struktura mahnitëse brenda krahëve spiralë të galaktikave. Në galaktikën Messier 51, për shembull, u panë komplekse të mëdha formimi yjesh që shtriheshin në qindra vite dritë. Retë e gazit shfaqeshin në ngjyra të kuqe dhe portokalli për shkak të rrezatimit infra të kuq të emetuar nga gazi i jonizuar, grimcat e pluhurit dhe molekulat komplekse organike si hidrokarburet aromatike policiklike. Brenda këtyre reve ndodheshin grupime shumë të ndritshme yjesh të rinj, të cilët tashmë po ndikonin fuqishëm në mjedisin përreth.
Astronomët theksuan se ky studim përfaqëson një hap të madh drejt kuptimit të lidhjes mes formimit të yjeve, evolucionit të galaktikave dhe krijimit të planetëve. Kombinimi i të dhënave nga Webb dhe Hubble lejoi ndërtimin e një pamjeje pothuajse të plotë të ciklit jetësor të grupimeve yjore, nga momenti i lindjes së tyre brenda reve të errëta të gazit deri në fazën kur ato bëhen burime të fuqishme rrezatimi që ndryshojnë të gjithë galaktikën përreth.
Studimi u publikua në revistën shkencore Nature Astronomy dhe u realizua nga studiues të Stockholm University dhe Oskar Klein Centre.
