Уэбб НАСА изображает ошеломляющую структуру в 19 близлежащих спиральных галактиках

Прибыла новая сокровищница изображений Уэбба. Изображения в ближнем и среднем инфракрасном диапазоне демонстрируют все грани этих спиральных галактик, обращенных лицом к лицу.

Человечество веками картировало особенности Земли, и мы часто повторяем этот процесс, используя более совершенные инструменты. Объединив данные, мы получим более полное представление о нашей планете.

Теперь посмотрите наружу, в космос. Астрономы наблюдали близлежащие спиральные галактики, обращенные лицом друг к другу, на протяжении десятилетий. Как космические, так и наземные телескопы внесли свой вклад в накопление данных в длинах волн от радио до ультрафиолетового света. Астрономы давно планировали использовать космический телескоп имени Джеймса Уэбба НАСА для получения изображений этих галактик в ближнем и среднем инфракрасном диапазоне с самым высоким разрешением, когда-либо сделанных, и сегодня они общедоступны.

Каждый может изучить новейший набор изысканных изображений Уэбба, на которых показаны звезды, газ и пыль в небольших масштабах за пределами нашей галактики. Команды исследователей изучают эти изображения, чтобы раскрыть происхождение этих сложных структур. Коллективный анализ исследовательского сообщества в конечном итоге послужит основой для моделирования теоретиков и продвинет наше понимание звездообразования и эволюции спиральных галактик.

Очень легко быть загипнотизированным этими спиральными галактиками. Следуйте за их четко очерченными рукавами, полными звезд, к их центрам, где могут находиться старые звездные скопления, а иногда и активные сверхмассивные черные дыры. Только космический телескоп Джеймса Уэбба НАСА может предоставить высокодетализированные изображения близлежащих галактик в сочетании ближнего и среднего инфракрасного света.

• 

• 

Эти изображения Уэбба являются частью большого и давнего проекта — программы «Физика в высоком угловом разрешении в близлежащих галактиках» (PHANGS), который поддерживается более чем 150 астрономами по всему миру. До того, как Уэбб сделал эти изображения, ФАНГС уже был полон данных космического телескопа Хаббл НАСА, многоблочного спектроскопического обозревателя Очень большого телескопа и Большой миллиметровой/субмиллиметровой решетки Атакамы, включая наблюдения в ультрафиолетовом, видимом и радиосвете. Работа Уэбба в ближнем и среднем инфракрасном диапазоне предоставила несколько новых частей головоломки.

]«Новые изображения Уэбба необычны», — сказала Дженис Ли, научный сотрудник проекта стратегических инициатив в Научном институте космического телескопа в Балтиморе. «Они ошеломляют даже для исследователей, которые изучали эти галактики на протяжении десятилетий. Пузыри и нити разрешены до мельчайших масштабов, когда-либо наблюдавшихся, и рассказывают историю о цикле звездообразования».

Волнение быстро распространилось по всей команде, когда изображения Уэбба наводнили поток изображений. «Я чувствую, что наша команда постоянно находится в состоянии ошеломления — в позитивном смысле — количеством деталей на этих изображениях», — добавил Томас Уильямс, постдокторант-исследователь. в Оксфордском университете в Великобритании.

Следуйте за спиральными рукавами

Камера NIRCam (ближняя инфракрасная камера) Уэбба запечатлела на этих изображениях миллионы звезд, сверкающих голубыми тонами. Некоторые звезды разбросаны по спиральным рукавам, а другие плотно сгруппированы в звездные скопления.

Данные телескопа MIRI (средний инфракрасный прибор) выделяют светящуюся пыль, показывая нам, где она существует вокруг звезд и между звездами. Он также освещает звезды, которые еще не полностью сформировались — они все еще заключены в газ и пыль, которые питают их рост, подобно ярко-красным семенам на вершинах пыльных пиков. «Здесь мы можем найти новейшие и самые массивные звезды в галактиках», — сказал Эрик Розоловский, профессор физики Университета Альберты в Эдмонтоне, Канада.

Что-то еще, что поразило астрономов? Изображения Уэбба показывают большие сферические оболочки в газе и пыли. «Эти дыры могли быть созданы одной или несколькими звездами, которые взорвались, образовав гигантские дыры в межзвездном материале», — объяснил Адам Лерой, профессор астрономии в Университете штата Огайо в Колумбусе.

Теперь проследите спиральные рукава и найдите обширные области газа, которые кажутся красными и оранжевыми. «Эти структуры имеют тенденцию следовать одной и той же схеме в определенных частях галактик», — добавил Розоловский. «Мы думаем о них как о волнах, и их расстояние говорит нам многое о том, как галактика распределяет газ и пыль». Изучение этих структур даст ключевую информацию о том, как галактики строятся, поддерживаются и прекращают звездообразование.

Погрузитесь в интерьер

Имеющиеся данные показывают, что галактики растут изнутри наружу: звездообразование начинается в ядрах галактик и распространяется вдоль их рукавов, двигаясь по спирали от центра. Чем дальше звезда находится от ядра галактики, тем больше вероятность того, что она моложе. Напротив, области вблизи ядер, которые кажутся освещенными синим прожектором, представляют собой популяции более старых звезд.

А как насчет ядер галактик, усеянных розовыми и красными дифракционными пиками? «Это явный признак того, что может существовать активная сверхмассивная черная дыра», — сказала Ева Шиннерер, научный сотрудник Института астрономии Макса Планка в Гейдельберге, Германия. «Или звездные скопления ближе к центру настолько яркие, что заполнили эту область изображения».

Множество исследований

Существует много направлений исследований, которые ученые могут начать с объединенных данных PHANGS, но беспрецедентное количество звезд, обнаруженных Уэббом, является отличным началом. «Звезды могут жить миллиарды или триллионы лет», — сказал Лерой. «Точно каталогизируя все типы звезд, мы можем построить более надежное и целостное представление об их жизненных циклах».

Помимо немедленной публикации этих изображений, команда PHANGS также выпустила самый большой на сегодняшний день каталог, содержащий примерно 100 000 звездных скоплений. «Объем анализа, который можно провести с помощью этих изображений, намного превышает все, с чем могла бы справиться наша команда», — подчеркнул Розоловский. «Мы рады поддержать сообщество, чтобы все исследователи могли внести свой вклад».

Информация от: Научным институтом космического телескопа.