Телескоп «Джеймс Уэбб» проводит научные операции менее месяца, но уже в очередной раз впечатляет своими возможностями и тем, насколько качественно он может следить за Вселенной.
На этот раз суперкосмический телескоп заглянул в хаос галактики Колесо Телеги, раскрыв новые подробности о звездообразовании и центральной чёрной дыре галактики.
Его мощное инфракрасный взгляд позволил получить детальное изображение Колеса Телеги и двух меньших галактик-спутников на фоне множества других галактик.
Расположенная примерно в 500 миллионах световых лет от нас в созвездии Скульптора, Галактика Колесо Телеги представляет собой редкое зрелище.
Её внешний вид, очень похожий на колесо повозки, является результатом интенсивного события — высокоскоростного столкновения между большой спиральной галактикой и галактикой меньшего размера, не видимой на этом изображении.
Другие телескопы, в том числе космический телескоп «Хаббл», ранее уже исследовали Колесо Телеги.
Но всё это время драматическая галактика была окутана тайной — возможно, в буквальном смысле, учитывая количество пыли, которая закрывает обзор.
Уэбб же, с его способностью обнаруживать инфракрасный свет, открывает новое понимание природы Колеса Телеги.
Камера ближнего инфракрасного диапазона (NIRCam), основной формирователь изображений Уэбба, смотрит в ближнем инфракрасном диапазоне от 0,6 до 5 микрон, наблюдая критические длины волн света, что позволяет выявить даже больше звёзд, чем наблюдается в видимом свете.
Это связано с тем, что молодые звёзды, многие из которых формируются во внешнем кольце, при наблюдении в инфракрасном свете менее заметны из-за присутствия пыли. На этом изображении данные NIRCam окрашены в синий, оранжевый и жёлтый цвета.
Галактика демонстрирует много отдельных синих точек, которые являются отдельными звёздами или очагами звёздообразования.
NIRCam также демонстрирует разницу между равномерным распределением или формой более старых звёздных популяций и плотной пылью в ядре по сравнению с комковатыми формами, связанными с более молодыми звёздными популяциями за его пределами.
Изображение обсерватории стоимостью 10 миллиардов долларов также даёт новое представление о том, как галактика Колесо Телеги изменилась за миллиарды лет.
Столкновения галактических масштабов вызывают каскад различных, более мелких событий между вовлечёнными галактиками, и Колесо Телеги не является исключением.
Столкновение наиболее заметно повлияло на форму и структуру галактики.
Галактика Колесо телеги имеет два кольца — яркое внутреннее кольцо и окружающее его красочное кольцо. Эти кольца расширяются наружу от центра столкновения, как рябь в пруду после того, как в него брошен камень.
Из-за этих отличительных особенностей астрономы называют её «кольцеобразной галактикой» — подобные структуры менее распространены, чем спиральные галактики, такие как наша Млечный Путь.
Яркое ядро содержит огромное количество горячей пыли, а самые яркие области являются домом для гигантских молодых звёздных скоплений.
С другой стороны, во внешнем кольце, которое расширялось около 440 миллионов лет, преобладают процессы звёздообразования и вспышки сверхновых. Когда это кольцо расширяется, оно проникает в окружающий газ и вызывает звёздообразование.
Однако для изучения более мелких деталей о пыли, населяющей галактику, требуется прибор среднего инфракрасного диапазона Уэбба (MIRI).
На этом составном изображении данные MIRI окрашены в красный цвет, показывая области внутри галактики Колесо Телеги, богатые углеводородами и другими химическими соединениями, а также силикатную пыль, подобную большей части пыли на Земле.
Эти области образуют ряд спиралевидных спиц, которые, по сути, формируют скелет галактики.
Спицы видны на предыдущих наблюдениях Хаббла, опубликованных в 2018 году, но на этом изображении Уэбба они гораздо более заметны.
В то время как Уэбб даёт нам представление о текущем состоянии Колеса Телеги, он также даёт представление о том, что происходило с этой галактикой в прошлом и как она будет развиваться в будущем.
Инфракрасные возможности Уэбба означают, что он может «заглядывать в прошлое» с точностью до 100–200 миллионов лет после Большого взрыва, что позволяет ему делать снимки самых первых звёзд, засиявших во Вселенной более 13,5 миллиардов лет назад.
Его первые изображения туманностей, экзопланет и скоплений галактик вызвали огромный интерес в научном мире, а день, когда телескоп начал работать, был назван «великим днём для человечества».
В скором будущем исследователи начнут узнавать больше о массах, возрасте, истории и составе галактик, поскольку Уэбб специально и был сооружён для того, чтобы исследовать самые ранние галактики во Вселенной, а также всё то, что ранее учёные не могли наблюдать.
