Телескоп Джеймс Уэбб запечатлел ослепительное сердце спиральной галактики Мессье 77

Центральная область галактики Мессье 77 демонстрирует исключительно компактный и энергичный источник, который по своей яркости превосходит всю остальную галактику вместе взятую, что даже бросает вызов чувствительности космического телескопа Джеймса Уэбба. Этот объект представляет собой активное галактическое ядро (АГЯ), которое питает сверхмассивная черная дыра в центре галактики с оценочной массой около восьми миллионов Солнц. Газ в окружающей области притягивается мощной гравитацией черной дыры, формируя плотные высокоскоростные орбиты по мере спирального движения к центру. В этом процессе материал сталкивается, сжимается и нагревается до экстремальных температур, производя огромное количество излучения.

Яркие оранжевые лучи, простирающиеся от центра галактики, не являются реальными особенностями Мессье 77. Это оптические артефакты, известные как дифракционные пики. Они возникают, когда интенсивный неразрешенный свет от активного галактического ядра взаимодействует с геометрией шестиугольных сегментов зеркала Уэбба и опорными стойками его вторичного зеркала, слегка искривляя свет и создавая характерный узор. Шести-плюс-двухконечный узор, видимый на этом изображении, является стандартной особенностью всех наблюдений, выполненных телескопом Джеймс Уэбб. Эти дифракционные пики появляются только тогда, когда источник света чрезвычайно ярок и сильно сконцентрирован. Именно поэтому они чаще всего ассоциируются со звездами. Однако в некоторых галактиках, таких как Мессье 77, центральное ядро достаточно яркое и компактное, чтобы создать тот же самый эффект.

Помимо своего светящегося ядра, Мессье 77 также является весьма активным местом звездообразования. Наблюдения Уэбба в ближнем инфракрасном диапазоне выявляют заметную перемычку (бар), пересекающую центральную область галактики — элемент, который не виден на оптических изображениях. Вокруг этой перемычки расположено яркое кольцо вспышечного звездообразования, образовавшееся там, где сходятся внутренние концы спиральных рукавов галактики. Эти области характеризуются исключительно высокими темпами рождения звезд, что делает Мессье 77 динамичной и эволюционирующей галактикой.

Мессье 77 также является активной спиральной галактикой с диском, богатым газом и пылью, которые одновременно питают новое звездообразование и являются его результатом. Инструмент среднего инфракрасного диапазона (MIRI) телескопа Уэбба также показывает более холодную пыль, распространенную по всей галактике, которая светится на больших длинах волн и показана синим цветом. Это помогает проследить структуру галактики за пределами того, что может показать видимый свет, давая более четкую картину ее текущей активности. Галактика также наполнена плотными облаками пыли, которые формируют крупную закрученную структуру из нитей и пустых полостей. Вдоль ее спиральных рукавов яркие оранжевые карманы отмечают области, где формируются новые звездные скопления, вырезая светящиеся пузыри в окружающем материале.

Если смотреть за пределы основной структуры, запечатленной Уэббом, спиральные рукава галактики простираются в слабое широкое кольцо из водорода, простирающееся на тысячи световых лет. Это внешнее кольцо все еще активно в плане звездообразования. Еще дальше тонкие потоки водорода достигают окружающего пространства, создавая тонкий внешний слой вокруг галактики. Из-за этих длинных, похожих на щупальца нитей Мессье 77 также известна под названием «Галактика Кальмар». Последнее изображение основано на данных программы наблюдений №3707, которая была посвящена обзору массивных близлежащих галактик, активно формирующих звезды, с целью создания подробного набора данных, который может поддержать широкий спектр научных исследований. В данном случае высокое разрешение инструментов Уэбба четко показывает плотные звездные скопления наряду с крупными резервуарами газа и пыли. Эти особенности позволяют астрономам изучать, как звезды рождаются, эволюционируют и в конечном итоге умирают, как в Мессье 77, так и в других подобных галактиках во Вселенной.