Галактика Колесо Телеги глазами Уэбба: новые беспрецедентные подробности
Инфракрасные наблюдения с помощью приборов NIRCam и MIRI космического аппарата "Джеймс Уэбб" раскрывают тайну галактики Колесо Телеги — результата космического столкновения, которое придало ей форму кольца.
Одно из последних наблюдений космического телескопа Джеймса Уэбба касается галактики Колесо Телеги. Примерно в 500 миллионах световых лет от нас, в созвездии Скульптора, эта галактика представляет собой редкое зрелище. Ее вид, похожий на колесо, является результатом особенно интенсивного космического события: высокоскоростного столкновения спиральной галактики и другой, меньшей по размеру галактики.
Другие телескопы, в том числе Хаббл, уже наблюдали галактику Колесо Телеги. Однако новые инфракрасные данные от Уэбба выходят за рамки количества пыли, которая закрывает вид на галактику. В частности, они раскрывают беспрецедентные подробности звездообразования в галактике и центральной черной дыры, показывая, как галактика Колесо Телеги изменилась за миллиарды лет.
Колесо Телеги — галактика, некогда окутанная космической пылью, а потому загадочная для нас. Образовавшись в результате столкновения двух галактик, она не только сохранила большую часть своего спирального характера, но и претерпела огромные изменения в своей структуре. Галактика Колесо Телеги имеет два кольца: яркое внутреннее кольцо и цветное окружающее кольцо. Эти два кольца расширяются наружу от центра столкновения. Из-за этих отличительных особенностей астрономы называют ее "кольцевой галактикой", менее распространенной структурой, чем спиральные галактики, такие как наш Млечный Путь.
Светящееся ядро содержит огромное количество горячей пыли, а в более ярких областях находятся гигантские скопления молодых звезд. Во внешнем кольце, которое расширялось около 440 миллионов лет, преобладают процессы звездообразования и сверхновых. Когда кольцо расширяется, оно погружается в окружающий газ и вызывает образование звезд.
Что может увидеть NIRCam "Уэбба" в инфракрасном диапазоне?
Высокоточные инструменты "Уэбба" позволили разглядеть отдельные звезды и звездообразующие регионы внутри галактики Колесо Телеги и выявить поведение черной дыры в его галактическом центре. Эти новые подробности дают новое понимание галактики, находящейся в процессе медленной трансформации.
Камера ближнего инфракрасного диапазона (NIRCam), основной прибор "Уэбба", ведет наблюдения в ближнем инфракрасном диапазоне от 0,6 до 5 микрон, наблюдая длины волн, которые могут показать еще больше звезд, чем те, которые наблюдаются в видимом свете. Это связано с тем, что молодые звезды, многие из которых формируются во внешнем кольце, менее заметны из-за присутствия пыли при наблюдении в инфракрасном свете. На обложке данные NIRCam окрашены в синий, оранжевый и желтый цвета. NIRCam выделил:
- Одиночные звезды и звездообразующие области (синие точки на обложке);
- Разница между распределением и правильной формой более старых звездных популяций и плотной пыли в ядре по сравнению с неправильными формами, связанными с более молодыми звездными популяциями вне его.
В следующем видеоролике показана галактика Колесо Телеги, увиденная космическим телескопом Уэбба с помощью приборов NIRCam (Near-Infrared Camera) и MIRI (Mid-Infrared Instrument), что позволяет увидеть детали, которые трудно рассмотреть на отдельных изображениях.
Что увидел MIRI вместо этого?
Чтобы узнать более тонкие детали пыли, населяющей галактику, необходим прибор MIRI, который видит в среднем инфракрасном диапазоне. Данные MIRI показывают регионы в галактике Колесо Телеги, богатые углеводородами и другими химическими соединениями, а также силикатной пылью, подобной большей части пыли на Земле. Эти области образуют серию спиральных лучей, которые, по сути, формируют скелет галактики. Лучи видны в предыдущих наблюдениях "Хаббла", опубликованных в 2018 году, но становятся гораздо более заметными с "Уэббом".
Следующее изображение является результатом данных MIRI галактика Колесо Телеги без добавления NIRCam. Средний инфракрасный свет показывает точные детали пыльных областей и молодых звезд в галактике. Последние, многие из которых присутствуют в нижней правой части внешнего кольца, возбуждают окружающую углеводородную пыль, заставляя ее светиться оранжевым цветом. Пыль между ядром и внешним кольцом, образующая «лучи», вдохновившие название галактики, в основном состоит из силикатной пыли. Меньшая спиральная галактика вверху слева от галактики Колесо Телеги демонстрирует такое же поведение и большое количество звездообразования.
Наблюдения Уэбба подчеркивают, что галактика Колесо Телеги находится на переходном этапе. Галактика, которая до столкновения предположительно была обычной спиральной галактикой, подобной Млечному Пути, будет продолжать трансформироваться. В то время как Уэбб дает нам представление о текущем состоянии галактики Колесо Телеги, он также дает нам представление о том, что происходило с этой галактикой в прошлом и как она будет развиваться в будущем. Одним словом, JWST - это не только взгляд человечества на прошлое Вселенной, но и способ предсказания будущего. И кто знает, как много еще откроется.