Астрономы с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба получили новое изображение центральной области звездообразования в Мессье 82 (M82, NGC 3034 или Галактика Сигара). Эта галактика неправильной формы со звездообразованием, находится на расстоянии 12 миллионов световых лет от нас в созвездии Большой Медведицы.
Мессье 82, впервые открытая немецким астрономом Иоганном Элертом Боде в 1774 году, имеет диаметр около 40 000 световых лет. М82 также называют галактикой-сигарой из-за вытянутой эллиптической формы, возникающей из-за наклона её звёздного диска относительно нашего луча зрения.
Галактика славится своей необычайной скоростью образования новых звёзд. Звёзды рождаются в 10 раз быстрее, чем в нашей собственной галактике Млечный Путь.
Астроном из Университета Мэриленда Альберто Болатто и его коллеги направили инструмент NIRCam Уэбба к центру Мессье 82. Это позволило им поближе познакомиться с физическими условиями, способствующими образованию новых звёзд.
“За прошедшие годы Мессье 82 собрал множество наблюдений, потому что его можно рассматривать как прототип галактики со вспышкой звёзд”, – сказал доктор Болатто.
Космические телескопы “Спитцер” и “Хаббл” наблюдали эту цель. Благодаря размеру и разрешению Уэбба мы можем взглянуть на эту звездообразующую галактику и увидеть все эти новые красивые детали. Звездообразование продолжает сохранять ощущение тайны, поскольку оно окутано завесой из пыли и газа, что затрудняет наблюдение за этим процессом.
К счастью, способность Уэбба видеть в инфракрасном диапазоне является преимуществом в навигации в этих мрачных условиях. Кроме того, эти изображения NIRCam самого центра звездообразования были получены с использованием режима прибора, который не позволял очень яркому источнику перегружать детектор.
В то время как тёмно-коричневые усики пыли пронизывают светящееся белое ядро Мессье 82 даже на этом инфракрасном изображении, камера NIRCam Уэбба выявила уровень детализации, который был скрыт для других инструментов. Если посмотреть ближе к центру, то маленькие пятнышки, изображённые зелёным, обозначают концентрированные области железа, большая часть которых является остатками сверхновых. Небольшие пятна красного цвета обозначают области, где молекулярный водород освещается излучением близлежащей молодой звезды.
“Это изображение показывает силу Уэбба”, – сказала доктор Ребекка Леви, астроном из Университета Аризоны.
Каждая белая точка на этом изображении – либо звезда, либо звёздное скопление. Мы можем начать различать все эти крошечные точечные источники. И это позволит нам получить точный подсчёт всех звёздных скоплений в этой галактике.
Глядя на Мессье 82 в немного более длинных инфракрасных волнах, можно увидеть комковатые усики, изображённые красным, которые простираются над и под плоскостью галактики. Эти газообразные стримеры представляют собой галактический ветер, вырывающийся из ядра звездообразования.
Одной из областей внимания этой исследовательской группы было понимание того, как этот галактический ветер, вызванный высокой скоростью звездообразования и последующими сверхновыми, запускается и влияет на окружающую среду.
Изучив центральную область Мессье 82, астрономы смогли понять, откуда возникает ветер, и получить представление о том, как горячие и холодные компоненты взаимодействуют в этом ветре.
Прибор NIRCam Уэбба хорошо подходил для отслеживания структуры галактического ветра по излучению сажистых химических молекул, известных как полициклические ароматические углеводороды (ПАУ). ПАУ можно рассматривать как очень мелкие пылинки, которые выживают при более низких температурах, но разрушаются в жарких условиях.
К большому удивлению команды, взгляд Уэбба на выбросы ПАУ подчёркивает тонкую структуру галактического ветра – аспект, ранее неизвестный. Изображённое красными нитями излучение распространяется от центральной области, где расположен центр звездообразования.
Еще одной неожиданной находкой стало сходство структуры эмиссии ПАУ и структуры горячего ионизированного газа.
“Было неожиданно увидеть, что выбросы ПАУ напоминают ионизированный газ”, – сказал доктор Болатто.
ПАУ не должны жить очень долго под воздействием такого сильного радиационного поля, поэтому, возможно, их количество постоянно пополняется. Это бросает вызов имеющимся теориям и показывает, что необходимы дальнейшие исследования.