Инструмент MIRI Джеймса Уэбба увековечил некоторые близлежащие галактики, позволив нам выйти за пределы космической пыли. Благодаря инфракрасному зрению появилась возможность смотреть прямо на богатые газом области, где происходит звездообразование. В некоторых галактических регионах существуют структуры, характеризующиеся пылевыми полостями и газовыми пузырями, образующимися в процессе формирования новых звезд.
Крупнейшее исследование близлежащих галактик в первый год работы "Джеймса Уэбба" было проведено коллаборацией PHANGS (Physics at High Angular Resolution in Nearby Galaxies). В нем приняли участие более 100 ученых по всему миру, и оно помогает изучать космические детали в инфракрасном диапазоне, никогда ранее не наблюдавшиеся с таким высоким разрешением.
Команда PHANGS, изучавшая разнообразную выборку спиральных галактик, использовала "Уэбб" для наблюдения пяти из этих объектов. Результаты оказались поразительными: впервые мы смогли выйти за пределы космической пыли и непосредственно увидеть богатые газом зоны, где происходит звездообразование.
Эти данные позволили подготовить не менее
Выйти за пределы пыли благодаря инфракрасному излучению
Одна из галактик, изученных с помощью прибора MIRI "Уэбба", — NGC 1433 (на обложке). Ее спиральные рукава усеяны молодыми звездами, которые выделяют энергию и, в некоторых случаях, отбрасывают газ и пыль из межзвездной среды, в которой они движутся.
Области, которые обычно кажутся темными в видимом свете, становятся ярче под инфракрасным глазом Уэбба, в то время как окружающие скопления пыли и газа поглощают свет от формирующихся звезд и излучают его обратно в инфракрасном диапазоне. В центре галактики сияет ядро, характеризующееся структурой двойного кольца, определяемого спиральными рукавами, которые плотно сворачиваются в овал.
Еще одна галактика из пяти, увековеченных MIRI, — NGC 7496, где благодаря Уэббу ученые смогли обнаружить почти 60 неоткрытых скоплений. Эти вновь выявленные скопления могут содержать одни из самых молодых звезд во всей галактике.
В центре галактики находится активное галактическое ядро (AGN), характеризующееся наличием сверхмассивной черной дыры, испускающей струи и ветры высокозаряженных частиц. AGN сияет в центре этого изображения с характерными дифракционными пиками Уэбба.
Чрезвычайная чувствительность космического телескопа также позволила обнаружить несколько фоновых галактик, удаленных от NGC 7496, которые в некоторых случаях выглядят зелеными или красными.
Пыльные полости и огромные газовые пузыри
Эти изображения, полученные с помощью MIRI, демонстрируют роль, которую динамические процессы газа и пыли внутри формирующихся звезд играют в более крупной структуре целой галактики.
Данные показывают наличие сети высокоструктурированных особенностей в этих галактиках: ярких пылевых полостей и огромных газовых пузырей, выстилающих спиральные рукава. В некоторых регионах соседних галактик эта сеть структур состоит как из отдельных, так и перекрывающихся оболочек и пузырей, в которых молодые звезды выделяют энергию.
Съемка с высоким разрешением, необходимая для изучения этих структур, наконец-то стала возможной с помощью JWST. Например, определенные длины волн, наблюдаемые MIRI (7,7 и 11,3 микрона), чувствительны к эмиссии полициклических ароматических углеводородов, которые играют решающую роль в формировании звезд и планет. Эти молекулы были обнаружены "Уэббом" в ходе первых наблюдений программы PHANGS.
Команда PHANGS будет работать над созданием и выпуском наборов данных, которые согласуют данные "Уэбба" с каждым из дополнительных наборов данных, полученных ранее другими обсерваториями. Таким образом, ученые надеются ускорить дальнейшие открытия.