Ярко сияющая галактика, пронизанная драматическими пылевыми полосами и сверкающими карманами звездообразования, — это не просто красивая картинка.
Галактика Кальмар — официально известная как M77 или NGC 1068 — является прототипом галактик своего рода, с сверхмассивной черной дырой, жадно пылающей в её центре.
Поскольку эта галактика находится так близко к Млечному Пути — около 35 миллионов световых лет — и поскольку она такая яркая, повернутая к нам широкой стороной, она представляет собой отличную лабораторию для понимания бурной динамики активного галактического ядра.
Есть только одна проблема. Галактика Кальмар очень пыльная (d-u-s-t-y), а её центр — ещё больше. Это означает, что заглянуть в её сердце, чтобы увидеть движущий её механизм, чрезвычайно сложно.
К счастью, именно для таких задач и был разработан телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST).
Инфракрасный свет не блокируется и не рассеивается пылью так, как более короткие волны. Поэтому с помощью новых наблюдений в ближнем инфракрасном (NIRCam) и среднем инфракрасном (MIRI) диапазонах JWST выявил особенности Галактики Кальмар, которые невозможно увидеть в оптическом, ультрафиолетовом и даже радиодиапазоне.
Новые изображения показывают ленту из звезд, газа и пыли — так называемую перемычку — поперек центра спиральной галактики, которая не видна в оптических длинах волн.
Изображения также прорезают огромные объемы пыли в центре галактики, чтобы показать детали вокруг её ядра.
Считается, что масса, находящаяся там, составляет около 13 миллионов масс Солнца, но на самом деле неясно, какую форму принимает эта масса. Недавние данные свидетельствуют о том, что в центре Галактики Кальмар может скрываться не одна, а две сверхмассивные черные дыры, связанные тесной двойной орбитой.
JWST вряд ли сможет решить этот вопрос, напрямую сфотографировав эту двойную пару — с предполагаемым расстоянием между ними всего 0,1 парсека, они будут слишком близки, чтобы их можно было различить по отдельности с расстояния в десятки миллионов световых лет, даже с учетом впечатляющего разрешения JWST.
Однако телескоп может выявить движения пыли и газа вокруг галактического центра, которые могут рассказать нам больше о природе черной дыры (или дыр), возмущающей их.
Также на изображениях JWST видны разбросанные ярко светящиеся области, окрашенные в красный цвет. Это карманы звездообразования, которые возникают в газе и пыли вдоль спиральных рукавов галактики.
Звезда начинает формироваться, когда карман газа становится достаточно плотным, чтобы коллапсировать под действием гравитации, превращаясь в зародыш звезды.
На изображении вы можете увидеть яркое кольцо звездообразования вокруг центра галактики диаметром в несколько тысяч световых лет.
Это известно как кольцо вспышки звездообразования, и оно хорошо изучено в Галактике Кальмар. Астрономы считают, что это кольцо образовалось как естественный результат архитектуры галактики, которая гравитационно концентрирует газ в этой области.
Другие области вспышек звездообразования также распределены вдоль спиральных рукавов галактики, что указывает на высокодинамичную галактическую среду.
Итак, там уже много всего происходит, но это еще не все. В 2022 году ученые объявили, что они проследили путь высокоэнергетического нейтрино прямо к сердцу Галактики Кальмар.
По оценкам, галактическое ядро поглощает материю со скоростью, эквивалентной примерно 0,23 массы Солнца в год. Это довольно стабильный темп, и весь этот материал, кружащийся в условиях экстремального гравитационного и фрикционного напряжения, генерирует значительное количество энергии.
Связанное: Самая энергичная частица-призрак из когда-либо обнаруженных могла появиться из джетов черной дыры
Высокоэнергетические нейтрино рождаются в чрезвычайно энергичных условиях, но их очень трудно отследить. Исследование 2022 года предполагает, что Галактика Кальмар может быть гигантским ускорителем атомных частиц. Если это так, то она станет одной из немногих таких галактик, идентифицированных за пределами Млечного Пути.
Наблюдая за такими объектами в свете, который раскрывает секреты, обычно невидимые нашим глазам, JWST может помочь ответить на некоторые из самых интригующих вопросов о Вселенной вокруг нас.
Вы можете загрузить изображения Галактики Кальмар с JWST в размерах для обоев с сайта ESA Webb. Вот изображение NIRCam; вот MIRI; а вот композит из них обоих.
Статьи ScienceAlert написаны, проверены на факты и отредактированы людьми, никогда не создаются ИИ. Не пропустите ни одной статьи, подпишитесь здесь.
Винты марсианского вертолета нового поколения от NASA превысили скорость звука в испытаниях
Ракета SpaceX вот-вот врежется в Луну, утверждает ученый
Неожиданное рентгеновское открытие может объяснить странные красные точки в ранней Вселенной