Teleskop Webba obserwuje miliony gwiazd w zachwycających galaktykach spiralnych

Zapisz się na biuletyn naukowy CNN dotyczący teorii cudów. Eksploruj wszechświat dzięki wiadomościom o fascynujących odkryciach, postępach naukowych i nie tylko.

CNN
—

Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba wykonał wspaniałe zdjęcia 19 galaktyk Galaktyki spiralne – i miliony gwiazd, które nazywają domem – z niespotykaną dotąd szczegółowością, jakiej astronomowie nigdy wcześniej nie widzieli.

Unikalna zdolność Webba do obserwacji Wszechświata w różnych długościach fal podczerwieni, takich jak bliska i średnia podczerwień, odsłania gwiazdy, gaz i pył w złożonej strukturze każdej galaktyki.

Astronomowie tak uważają około 60% Ze wszystkich galaktyk są to galaktyki spiralne, a nasz Układ Słoneczny znajduje się w jednym ze spiralnych ramion Drogi Mlecznej. Obserwacje Webba mogą pomóc astronomom lepiej zrozumieć powstawanie gwiazd i ewolucję galaktyk spiralnych takich jak nasza.

Patrząc od przodu, każda galaktyka na nowych zdjęciach ma ramiona spiralne obciążone gwiazdami. Centrum każdej galaktyki jest oznaczone gromadami starożytnych gwiazd lub Supermasywne czarne dziury.

Obserwacje wykonano w ramach projektu PHANGS, czyli Fizyka wysokiej rozdzielczości w pobliskich galaktykach, projekt. W programie bierze udział ponad 100 astronomów z całego świata, który analizuje także dane z Kosmicznego Teleskopu Hubble'a, instrumentu MUSE należącego do Bardzo Dużego Teleskopu Europejskiego Obserwatorium Kosmicznego oraz Atacama Large Millimeter/submillimeter Array w Chile.

Dane z różnych teleskopów umożliwiają astronomom prowadzenie obserwacji w różnych długościach fal światła widzialnego, ultrafioletowego i radiowego. Dodanie spostrzeżeń Webba w podczerwieni mogłoby pomóc w rozwiązaniu niektórych luk w monitorowaniu.

„Nowe zdjęcia Webba są niezwykłe” – stwierdziła w oświadczeniu Janice Lee, główna członkini PHANGS i naukowiec pracująca nad projektem w dziale Nowych Misji i Inicjatyw Strategicznych w Instytucie Nauki o Teleskopach Kosmicznych 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.”

Astronomowie użyli kamery internetowej działającej w bliskiej podczerwieni do obserwacji milionów gwiazd, które wydają się lśniące na niebiesko, zgrupowanych w gromady i rozproszonych także w ramionach 19 galaktyk. Tymczasem instrument pracujący w średniej podczerwieni Webba uwypukla świecący pył otaczający gwiazdy, a także wciąż powstające czerwone gwiazdy otoczone gazem i pyłem, które pomagają gwiazdom rosnąć.

„To tutaj możemy znaleźć najnowsze i najbardziej masywne gwiazdy w galaktykach” – powiedział w oświadczeniu Eric Rozolovski, główny członek PHANGS i profesor fizyki na Uniwersytecie Alberty w Edmonton.

Na zdjęciach internetowych ramiona spiralne praktycznie świecą pomarańczowo-czerwonym gazem. Obrazy posłużą astronomom do określenia rozmieszczenia gazu i pyłu w galaktykach spiralnych, a także sposobu zasilania galaktyk i zatrzymania powstawania gwiazd.

„Struktury te mają tendencję do układania się w ten sam wzór w niektórych częściach galaktyk” – powiedział Rozolovsky. „Myślimy o nich jak o falach, a ich odstępy mówią nam wiele o tym, jak galaktyka rozprowadza gaz i pył”.

Webb uchwycił także duże, kuliste puste przestrzenie w kształcie muszli pomiędzy galaktycznym gazem i pyłem, które prawdopodobnie powstały w wyniku eksplozji gwiazd.

„Te dziury mogły powstać w wyniku eksplozji jednej lub większej liczby gwiazd, tworząc gigantyczne dziury w materii międzygwiazdowej” – stwierdził w oświadczeniu Adam Leroy, członek rdzenia PHANGS i profesor astronomii na Uniwersytecie Stanowym Ohio w Columbus.

Astronomowie uważają, że galaktyki powstają od środka na zewnątrz. Tworzenie się gwiazd rozpoczyna się w centrum galaktyki, a następnie przechodzi przez ramiona po spirali. Oznacza to, że odległość gwiazdy od jądra galaktyki jest proporcjonalna do jej wieku, więc młodsze gwiazdy prawdopodobnie znajdują się dalej od jądra galaktyki. Gromady niebieskich gwiazd w pobliżu centrów każdej galaktyki wskazują na starsze gwiazdy.

Tymczasem niektóre galaktyki mają różowo-czerwone guzki w pobliżu swoich centrów.

„To wyraźny znak, że może istnieć aktywna supermasywna czarna dziura” – stwierdziła w oświadczeniu Eva Scheiner, główna członkini PHANGS i naukowiec z Instytutu Astronomii Maxa Plancka w Heidelbergu w Niemczech. „Albo gromady gwiazd w centrum są tak jasne, że nasycają ten obszar obrazu”.

Według Leroya naukowcy są bardzo podekscytowani badaniem ogromnej liczby gwiazd ujawnionych na nowych zdjęciach Webba.

„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”.