Телескоп Джеймс Уэбб запечатлел галактику Сомбреро в новом свете
С момента своего запуска летом 2022 года космический телескоп Джеймс Уэбб наблюдал за некоторыми из самых далеких и древних галактик во Вселенной. Большую часть времени Уэбб тратит на поиски ранее неизвестного, но иногда астрономы обращают его к знаковым объектам, таким как галактика Сомбреро, также известная как Мессье 104 (М104).
Джеймс Уэбб может почерпнуть новые детали даже из самых хорошо изученных объектов, и эти изображения также служат нам напоминанием о том, какой прогресс был достигнут со времен эпохи Хаббла.
Галактика Сомбреро, размер которой примерно равен размеру Млечного Пути, расположена в 30 миллионах световых лет от нас. Телескоп Джеймс Уэбб (JWST) имеет несколько различных инструментов, но большинство широко распространенных изображений, которые все видели, получены с помощью инфракрасного тепловизора, известного как NIRCam.
Новый снимок галактики Сомбреро немного отличается, поскольку он был сделан с использованием только инструмента MIRI (Mid-Infrared Instrument), который работает на более длинных волнах.
На снимках Уэбба и Хаббла видна комковатая структура пыли, из которой состоит внешнее кольцо галактики Сомбреро. © NASA, ESA, CSA, STScI
Хаббл несколько раз наблюдал галактику Сомбреро — это потрясающий объект в видимом спектре с широким плоским диском, от которого она и получила свое название. В этой галактике много пыли, произведенной умирающими звездами.
Эти полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) выглядят как плотные сгустки или длинные нити, но они не всегда видны в наблюдениях. ПАУ излучают инфракрасный свет на нескольких длинах волн, включая 7,7 и 11,3 микрон. Это делает M104 идеальной целью для Уэбба и MIRI.
Изображение объединяет несколько ИК-фильтров, включая 7,7 микрон (синий), 11 микрон (зеленый) и 12 микрон (красный). Предел человеческого зрения составляет около 0,75 микрон, что выглядит как глубокий красный цвет. Это позволяет Уэббу видеть сквозь дымку, чтобы более четко рассмотреть структуру Мессье 104. Например, светящееся ядро уменьшено на изображении MIRI, которое показывает отчетливые внутренние и внешние диски. Сложная сеть ПАУ также впервые видна по всему внешнему кольцу.
На этом изображении показаны длины волн света в средней инфракрасной области, переведенные в цвета видимого света. Цветовой ключ показывает, какие фильтры использовались при сборе света. Цвет каждого названия фильтра — это цвет видимого света, используемый для представления инфракрасного света, проходящего через этот фильтр.
Стрелки компаса, указывающие направление на север и восток, показывают ориентацию изображения на небе. © NASA, ESA, CSA, STScI
Звездообразование в галактике Сомбреро очень ограничено, но там есть около 2000 шаровых скоплений. Эти древние скопления звезд остаются связанными благодаря их совокупной гравитации, что делает их «псевдолабораторией для астрономов», согласно заявление ESA. Каждое скопление может иметь тысячи звезд схожего возраста и схожего состава, но различные массы делают их превосходными для сравнительных исследований.
Потрясающие снимки, подобные этому, и множество открытий в области изучения экзопланет, галактик, звезд — все это еще только начало. Недавно ученые со всего мира собрались в виртуальном пространстве, чтобы подать заявку на участие в наблюдении за «Уэббом» в течение четвертого года его научной работы, который начнется в июле 2025 года.
Конкуренция за время работы с «Уэббом» высока как никогда. К крайнему сроку 15 октября 2024 года было подано рекордное количество заявок — 2377, в которых запрашивалось около 78 000 часов наблюдательного времени. Перебор заявок — соотношение количества запрошенных часов наблюдений к фактическому времени, доступному в течение одного года работы «Уэбба», — составляет примерно 9 к 1.
Заявки охватывают широкий спектр научных тем: среди наиболее часто запрашиваемых наблюдений — далекие галактики, затем атмосферы экзопланет, звезды и звездное население, а затем экзопланетные системы.
На помощь Уэббу в будущем придут сверхбольшой телескоп Европейской южной обсерватории, космический телескоп NASA Habitable Worlds Observatory и обсерватория Vera C. Rubin Национального научного фонда. Последняя может быть готова к работе уже через несколько месяцев.