Den här bilden från NASA:s Spitzer Space Telescope visar Perseus Molecular Cloud, en enorm samling av gas och damm som sträcker sig över 500 ljusår över. Hem till ett överflöd av unga stjärnor, det har uppmärksammats av astronomer i decennier.

Spitzers Multiband Imaging Photometer (MIPS) instrument tog den här bilden under Spitzers "kalla uppdrag, "som pågick från rymdfarkostens uppskjutning 2003 till 2009, när rymdteleskopet tömde sitt förråd av flytande heliumkylvätska. (Detta markerade början på Spitzers "varma uppdrag"). Infrarött ljus kan inte ses av det mänskliga ögat, men varma föremål, från människokroppar till interstellära dammmoln, avger infrarött ljus.

Infraröd strålning från varmt damm genererar mycket av den glöd som ses här från Perseus Molecular Cloud. Stjärnhopar, som den ljusa fläcken nära vänster sida av bilden, generera ännu mer infrarött ljus och lysa upp de omgivande molnen som solen lyser upp en molnig himmel vid solnedgången. Mycket av dammet som ses här avger lite eller inget synligt ljus (faktiskt, dammet blockerar synligt ljus) och avslöjas därför tydligast med infraröda observatorier som Spitzer.

På höger sida av bilden finns en ljus klump unga stjärnor som kallas NGC 1333, som Spitzer har observerat flera gånger. Den ligger ca 1, 000 ljusår från jorden. Det låter långt, men det är nära jämfört med storleken på vår galax, vilket är cirka 100, 000 ljusår i diameter. NGC 1333:s närhet och starka infraröda utsläpp gjorde den synlig för astronomer som använde några av de tidigaste infraröda instrumenten.

Faktiskt, några av dess stjärnor observerades först i mitten av 1980-talet med Infrared Astronomical Survey (IRAS), ett gemensamt uppdrag mellan NASA, Storbritannien och Nederländerna. Det första infraröda satellitteleskopet, den observerade himlen i infraröda våglängder blockerade av jordens atmosfär, ger den första synen någonsin på universum i dessa våglängder.

Mer än 1, 200 referentgranskade forskningsartiklar har skrivits om NGC 1333, och det har studerats i andra ljusvåglängder, inklusive av rymdteleskopet Hubble, som upptäcker mestadels synligt ljus, och Chandra X-Ray Observatory.

Många unga stjärnor i klustret skickar massiva utflöden av material – samma material som bildar stjärnan – ut i rymden. När materialet matas ut, den värms upp och slår in i det omgivande interstellära mediet. Dessa faktorer gör att strålarna strålar starkt, och de kan ses i närstudier av regionen. Detta har gett astronomer en tydlig glimt av hur stjärnor går från en ibland turbulent tonårstid till en lugnare vuxen ålder.

Ett mysterium under utveckling

Andra stjärnhopar som ses under NGC 1333 i den här bilden har utgjort ett fascinerande mysterium för astronomer:De verkar innehålla stjärnspädbarn, ungdomar och vuxna. En så tätt packad blandning av åldrar är extremt märklig, enligt Luisa Rebull, en astrofysiker vid NASA:s Infrared Science Archive vid Caltech-IPAC som har studerat NGC 1333 och några av klustren under den. Även om många stjärnsyskon kan bildas tillsammans i täta kluster, stjärnor rör sig alltid, och när de blir äldre tenderar de att flytta längre och längre ifrån varandra.

Att hitta en så tätt packad blandning av skenbara åldrar passar inte med nuvarande idéer om hur stjärnor utvecklas. "Den här regionen säger till astronomer att det finns något vi inte förstår om stjärnbildning, " sa Rebull. Pusslet som denna region presenterar är en sak som får astronomer att komma tillbaka till det. "Det är en av mina favoritregioner att studera, " tillade hon.

Sedan IRAS tidiga observationer, regionen har kommit i tydligare fokus, en process som är vanlig inom astronomi, sa Rebull. Nya instrument ger mer känslighet och nya tekniker, och historien blir tydligare för varje ny generation av observatorier. Den 30 januari 2020, NASA kommer att avveckla Spitzer Space Telescope, men dess arv har banat väg för kommande observatorier, inklusive rymdteleskopet James Webb, som också kommer att observera infrarött ljus.

Spitzer-MIPS-data som används för denna bild är vid den infraröda våglängden på 24 mikron. Små luckor längs kanterna på denna bild som inte observerades av Spitzer fylldes i med 22-mikrons data från NASA:s Wide-Field Infrared Survey Explorer (WISE).