Deze afbeelding van NASA's Spitzer Space Telescope toont de Perseus Molecular Cloud, een enorme verzameling gas en stof met een doorsnede van meer dan 500 lichtjaar. Thuisbasis van een overvloed aan jonge sterren, het trekt al tientallen jaren de aandacht van astronomen.

Spitzer's Multiband Imaging Photometer (MIPS)-instrument nam dit beeld tijdens Spitzer's "koude missie, " die liep vanaf de lancering van het ruimtevaartuig in 2003 tot 2009, toen de ruimtetelescoop zijn voorraad vloeibaar helium-koelmiddel opraakte. (Dit markeerde het begin van Spitzer's "warme missie".) Infrarood licht kan niet worden gezien door het menselijk oog, maar warme voorwerpen, van menselijke lichamen tot interstellaire stofwolken, infrarood licht uitzenden.

Infraroodstraling van warm stof genereert veel van de gloed die hier te zien is vanuit de Perseus Molecular Cloud. Clusters van sterren, zoals de heldere plek aan de linkerkant van het beeld, genereer nog meer infraroodlicht en verlicht de omringende wolken zoals de zon een bewolkte hemel verlicht bij zonsondergang. Veel van het stof dat hier te zien is, straalt weinig tot geen zichtbaar licht uit (in feite het stof blokkeert zichtbaar licht) en wordt daarom het duidelijkst zichtbaar bij infrarood-observatoria zoals Spitzer.

Aan de rechterkant van de afbeelding is een heldere groep jonge sterren te zien die bekend staat als NGC 1333, die Spitzer meerdere keren heeft waargenomen. Het ligt op ongeveer 1, 000 lichtjaar van de aarde. Dat klinkt ver, maar het is dichtbij vergeleken met de grootte van onze melkweg, dat is ongeveer 100, 000 lichtjaar in doorsnede. NGC 1333's nabijheid en sterke infraroodstraling maakten het zichtbaar voor astronomen die enkele van de vroegste infraroodinstrumenten gebruikten.

In feite, sommige van zijn sterren werden voor het eerst waargenomen in het midden van de jaren tachtig met de Infrared Astronomical Survey (IRAS), een gezamenlijke missie van NASA, het Verenigd Koninkrijk en Nederland. De eerste infraroodsatelliettelescoop, het observeerde de lucht in infrarode golflengten die werden geblokkeerd door de atmosfeer van de aarde, het verstrekken van de allereerste weergave van het heelal in die golflengten.

meer dan 1, Er zijn 200 peer-reviewed onderzoekspapers geschreven over NGC 1333, en het is bestudeerd in andere golflengten van licht, onder meer door de Hubble-ruimtetelescoop, die voornamelijk zichtbaar licht detecteert, en het Chandra X-Ray Observatorium.

Veel jonge sterren in de cluster sturen massale uitstromen van materiaal - hetzelfde materiaal dat de ster vormt - de ruimte in. Terwijl het materiaal wordt uitgeworpen, het wordt verhit en botst tegen het omringende interstellaire medium. Deze factoren zorgen ervoor dat de jets helder uitstralen, en ze zijn te zien in close-upstudies van de regio. Dit heeft astronomen een duidelijk beeld gegeven van hoe sterren van een soms turbulente adolescentie naar een rustigere volwassenheid gaan.

Een evoluerend mysterie

Andere clusters van sterren die onder NGC 1333 op deze afbeelding te zien zijn, hebben astronomen een fascinerend mysterie gevormd:ze lijken stellaire zuigelingen te bevatten, adolescenten en volwassenen. Zo'n dicht opeengepakt mengsel van leeftijden is buitengewoon vreemd, volgens Luisa Rebull, een astrofysicus bij NASA's Infrared Science Archive bij Caltech-IPAC die NGC 1333 en enkele van de clusters eronder heeft bestudeerd. Hoewel veel stellaire broers en zussen samen in dichte clusters kunnen vormen, sterren zijn altijd in beweging, en naarmate ze ouder worden, hebben ze de neiging om steeds verder uit elkaar te gaan.

Het vinden van zo'n dicht opeengepakt mengsel van schijnbare leeftijden past niet bij de huidige ideeën over hoe sterren evolueren. "Deze regio vertelt astronomen dat er iets is dat we niet begrijpen over stervorming, " zei Rebull. De puzzel die door deze regio wordt gepresenteerd, is iets dat ervoor zorgt dat astronomen er steeds weer naar terugkeren. "Het is een van mijn favoriete regio's om te bestuderen, " voegde ze eraan toe.

Sinds de vroege waarnemingen van IRAS, de regio is duidelijker in beeld gekomen, een proces dat gebruikelijk is in de astronomie, zei Rebull. Nieuwe instrumenten brengen meer gevoeligheid en nieuwe technieken, en het verhaal wordt duidelijker met elke nieuwe generatie observatoria. Op 30 januari 2020, NASA zal de Spitzer Space Telescope ontmantelen, maar zijn erfenis heeft de weg vrijgemaakt voor toekomstige observatoria, waaronder de James Webb-ruimtetelescoop, die ook infrarood licht zal waarnemen.

De Spitzer-MIPS-gegevens die voor deze afbeelding zijn gebruikt, bevinden zich op de infrarode golflengte van 24 micron. Kleine openingen langs de randen van deze afbeelding die niet door Spitzer werden waargenomen, werden opgevuld met behulp van 22-microngegevens van NASA's Wide-Field Infrared Survey Explorer (WISE).