Два мощных прибора космического телескопа «Джеймс Уэбб» совместно создали впечатляющее изображение спиральной галактики NGC 5134.
Эта галактика расположена примерно в 65 миллионах световых лет от Земли в созвездии Дева. Хотя такое расстояние кажется огромным — свет, который телескоп использовал для создания снимка, отправился к нам вскоре после исчезновения тираннозавра рекса, — по космическим меркам NGC 5134 считается сравнительно близкой галактикой. Благодаря этой относительной близости «Джеймс Уэбб» способен различать удивительно тонкие детали ее плотно закрученных спиральных рукавов.
Инструмент Mid-Infrared Instrument (MIRI) регистрирует средний инфракрасный свет, излучаемый теплой космической пылью, которая пронизывает межзвездные облака NGC 5134. Эти наблюдения позволяют увидеть сгустки и нити пылевого газа.
Часть этой пыли состоит из сложных органических молекул — полициклических ароматических углеводородов. Они представляют собой соединения с несколькими связанными кольцами атомов углерода и дают астрономам возможность исследовать химические процессы, происходящие в межзвездной среде.
В свою очередь, камера Near-Infrared Camera (NIRCam) фиксирует более коротковолновое ближнее инфракрасное излучение, которое исходит главным образом от звезд и звездных скоплений, разбросанных вдоль спиральных рукавов галактики.
Совместные данные MIRI и NIRCam показывают галактику как динамическую систему непрерывных изменений. Газовые облака, тянущиеся вдоль спиральных рукавов NGC 5134, являются областями активного звездообразования. Каждая новая звезда постепенно расходует запас газа, из которого могут формироваться другие светила. Однако со смертью звезд часть вещества возвращается обратно в галактическую среду.
Особенно зрелищно это происходит у массивных звезд, масса которых превышает солнечную примерно в восемь раз. Их гибель сопровождается катастрофическими взрывами сверхновых, которые разбрасывают звездное вещество на расстояния в сотни световых лет.
Звезды, подобные Солнцу, также возвращают часть материи в космос, но гораздо более спокойно. Перед гибелью они раздуваются до стадии красного гиганта, после чего сбрасывают внешние оболочки, отправляя их в межзвездное пространство.
Этот газ — будь он выброшен мощной сверхновой или мягко рассеян красным гигантом — впоследствии может вновь стать строительным материалом для новых звезд.
Именно этот постоянный обмен веществом между звездами и межзвездным газом стал главной темой наблюдательной программы, в рамках которой были получены эти изображения.
Программа направлена на изучение 55 галактик в ближней Вселенной, где активно формируются новые звезды и которые уже исследованы в различных диапазонах электромагнитного спектра.
Новые данные телескопа «Джеймс Уэбб» помогают ученым гораздо глубже понять:
- структуру и эволюцию звездных скоплений,
- свойства облаков звездообразования,
- жизненный цикл мельчайших пылевых частиц,
- взаимосвязь межзвездного газа и пыли,
- а также то, как новорожденные звезды меняют окружающую среду.
Изучая инфракрасное излучение близких галактик вроде NGC 5134, где можно рассмотреть отдельные структуры звезд и газа, астрономы получают знания, которые затем применяют к гораздо более далеким галактикам. Некоторые из них можно увидеть и на этом изображении — едва заметные точки света на фоне космического пространства.
Автор: Олег Гончар