Kosmiczny Teleskop Webba odkrywa niesamowitą strukturę w 19 pobliskich galaktykach spiralnych

Pojawiła się nowa skarbnica zdjęć Webba! Zdjęcia w bliskiej i średniej podczerwieni pokazują każdy aspekt tych galaktyk spiralnych.

Ludzkość spędziła stulecia na mapowaniu cech Ziemi i często powtarzamy ten proces za pomocą bardziej zaawansowanych narzędzi. Zbierając dane, uzyskujemy pełniejszy obraz naszej planety.

Teraz spójrz w przestrzeń. Astronomowie obserwują pobliskie galaktyki spiralne od dziesięcioleci. Zarówno teleskopy kosmiczne, jak i naziemne przechowują dane w zakresie długości fal od radia do ultrafioletu. Astronomowie od dawna planowali go wykorzystać NASA'S Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba Najwyższej rozdzielczości zdjęcia tych galaktyk w bliskiej i średniej podczerwieni, jakie kiedykolwiek wykonano, dostępne dzisiaj dla publiczności.

Każdy może zapoznać się z najnowszą kolekcją oszałamiających zdjęć Webba, przedstawiających gwiazdy, gaz i pył w małych skalach poza naszą galaktyką. Zespoły naukowców badają te obrazy, aby odkryć pochodzenie tych złożonych struktur. Zbiorowa analiza społeczności badawczej ostatecznie wzbogaci symulacje teoretyków, pogłębiając naszą wiedzę na temat powstawania gwiazd i ewolucji galaktyk spiralnych.

Kosmiczny Teleskop Webba fotografuje oszałamiającą strukturę w 19 pobliskich galaktykach spiralnych

Galaktyki spiralne bardzo łatwo dać się zafascynować. Podążaj za ich wyraźnie określonymi, wypełnionymi gwiazdami ramionami do ich centrów, gdzie mogą znajdować się starożytne gromady gwiazd, a czasami aktywne supermasywne czarne dziury. Tylko należący do NASA Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba jest w stanie zapewnić bardzo szczegółowe obrazy pobliskich galaktyk w kombinacji bliskiej i średniej podczerwieni — a zestaw takich zdjęć został dziś udostępniony publicznie.

Te obrazy internetowe są częścią dużego, długoterminowego projektu programu Physics at High-Angle rozdzielczości w pobliskich galaktykach (PHANGS), który jest wspierany przez ponad 150 astronomów na całym świecie. Zanim Webb zrobił te zdjęcia, PHANGS był już pełen danych z NASA Kosmiczny teleskop Hubble, Bardzo duży teleskopWielojednostkowy eksplorator spektroskopowy, duża matryca milimetrowa/submilimetrowa Atacama, obejmująca obserwacje w ultrafiolecie, świetle widzialnym i radiu. Wkład Webba w dziedzinę bliskiej i średniej podczerwieni dostarczył wielu nowych elementów układanki.

„Nowe zdjęcia Webba są niezwykłe” – powiedziała Janice Lee, naukowiec zajmujący się projektem inicjatyw strategicznych w Space Telescope Science Institute w Baltimore. „To zdumiewające nawet dla badaczy, którzy badają te same galaktyki od dziesięcioleci. Bąbelki i włókna są odwzorowane w najmniejszych skalach, jakie kiedykolwiek zaobserwowano, i opowiadają historię o cyklu powstawania gwiazd.”

Gdy zaczęły napływać zdjęcia Webba, w całym zespole szybko rozprzestrzeniło się podekscytowanie. „Mam wrażenie, że nasz zespół jest w ciągłym stanie wyczerpania – w pozytywnym tego słowa znaczeniu – ze względu na ilość szczegółów na tych zdjęciach” – dodał badacz ze stopniem doktora Thomas Williams. w Oxford University w UK.

Podążaj za ramionami spiralnymi

Kamera NIRCam (kamera bliskiej podczerwieni) Webba uchwyciła na tych zdjęciach miliony gwiazd, które świecą niebieskimi odcieniami. Niektóre gwiazdy są rozproszone po ramionach spiralnych, ale inne są ciasno zgrupowane w gromady gwiazd.

Dane teleskopu MIRI (instrument średniej podczerwieni) uwypuklają świecący pył, pokazując nam, gdzie można go znaleźć wokół gwiazd i pomiędzy nimi. Uwydatnia również gwiazdy, które nie są jeszcze w pełni uformowane, ponieważ są nadal pokryte gazem i pyłem napędzającym ich wzrost, takim jak jasnoczerwone nasiona na wierzchołkach pyłowych szczytów. „To tutaj możemy znaleźć najnowsze i najbardziej masywne gwiazdy w galaktykach” – powiedział Eric Rozolovsky, profesor fizyki na Uniwersytecie Alberty w Edmonton w Kanadzie.

Kolejna rzecz, która zadziwiła astronomów? Zdjęcia Webba pokazują duże kuliste powłoki w gazie i pyle. „Te dziury mogły powstać w wyniku eksplozji jednej lub większej liczby gwiazd, tworząc gigantyczne dziury w materii międzygwiazdowej” – wyjaśnia Adam Leroy, profesor astronomii na Ohio State University w Columbus.

Teraz prześledź ramiona spiralne, aby znaleźć rozszerzone obszary gazu zaznaczone na czerwono i pomarańczowo. „Struktury te mają tendencję do układania się w ten sam wzór w niektórych częściach galaktyk” – dodał Rozolovsky. „Myślimy o nich jak o falach, a ich odstępy mówią nam wiele o tym, jak galaktyka rozprowadza gaz i pył”. Badanie tych struktur zapewni fundamentalny wgląd w to, jak galaktyki są budowane, utrzymywane i powstrzymują powstawanie gwiazd.

Zanurz się w środku

Dowody sugerują, że galaktyki rosną od środka na zewnątrz, a powstawanie gwiazd rozpoczyna się w jądrze galaktyk i rozprzestrzenia się wzdłuż ich ramion, oddalając się od centrum. Im dalej gwiazda znajduje się od jądra galaktyki, tym jest prawdopodobnie młodsza. Natomiast obszary w pobliżu jąder, które wydają się być oświetlone niebieskim światłem punktowym, to gromady starszych gwiazd.

A co z jądrami galaktyk wypełnionymi różowymi i czerwonymi kolcami dyfrakcyjnymi? „To wyraźny znak, że może istnieć supermasywna gromada aktywna Czarna dziuraEva Scheinerer, naukowiec z Instytutu Astronomii Maxa Plancka w Heidelbergu w Niemczech, powiedziała. „Albo gromady gwiazd w centrum są tak jasne, że nasycają ten obszar obrazu”.

Bogactwo badań

Istnieje wiele kierunków badawczych, które naukowcy mogą rozpocząć, korzystając z połączonych danych PHANGS, ale bezprecedensowa liczba gwiazd odkrytych przez Webba jest doskonałym punktem wyjścia. „Gwiazdy mogą żyć miliardy, a nawet biliony lat” – powiedział Leroy. „Dokładnie katalogując wszystkie typy gwiazd, możemy zbudować bardziej wiarygodny i kompleksowy obraz ich cykli życia”.

Oprócz natychmiastowego opublikowania tych zdjęć zespół PHANGS opublikował także największy jak dotąd katalog prawie 100 000 gromad gwiazd. „Skala analizy, jaką można przeprowadzić na podstawie tych obrazów, jest znacznie większa niż wszystko, z czym może sobie poradzić nasz zespół” – podkreślił Rozolovsky. „Cieszymy się, że możemy wspierać społeczność, aby wszyscy badacze mogli wnieść swój wkład”.

Nie przegap poniższych zdjęć: Obrazy internetowe podzielone ze zdjęciami tych samych galaktyk zarejestrowanymi przez Kosmiczny Teleskop Hubble'a należący do NASA.

Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba jest wiodącym na świecie obserwatorium nauk o kosmosie. Webb rozwiązuje tajemnice naszego Układu Słonecznego, spogląda poza odległe światy wokół innych gwiazd i bada tajemnicze struktury i pochodzenie naszego wszechświata oraz nasze w nim miejsce. WEB to międzynarodowy program prowadzony przez NASA wraz z partnerami Europejską Agencją Kosmiczną (ESA).Europejska Agencja Kosmiczna) i Kanadyjska Agencja Kosmiczna.