詹姆斯·韦伯太空望远镜以惊人的细节观察了19个复杂的星系结构

顺其自然362

（）据美国太空网（罗伯特·李）：最近发布的詹姆斯·韦伯太空望远镜拍摄的19个遥远星系的图像为这些美丽的领域带来了全新的、动态的和充满活力的光芒。这台价值100亿美元的望远镜拍摄的宇宙肖像宝藏揭示了从该仪器在太空中的有利位置看到的非常详细、非常惊人的螺旋正面视图。

这些JWST图像在交付过程中让天文学家特别兴奋，因为它们强调了当以JWST所能提供的精度观察时，没有两个星系是相同的。

这些观测是邻近星系高角分辨率物理学（PHANGS）项目的一部分，特别突出了这些星系中的气体和尘埃结构，为天文学家提供了银河系等螺旋星系如何形成恒星的线索。

“JWST的新图像是非凡的，”巴尔的摩的太空望远镜科学研究所战略倡议项目科学家李秀媛在一份声明中说。“即使对研究这些星系数十年的研究人员来说，它们也令人兴奋不已。气泡和细丝被分解到有史以来观察到的最小尺度，并讲述了一个关于恒星形成周期的故事。”

这些图像显示了由JWST的中红外仪器（MIRI）捕捉到的发光的橙色尘埃带。



由19张螺旋星系的JWST图像组成的mosiac（图片来源:美国国家航空航天局、欧空局、加拿大空间局、STScI、李秀媛（STScI）、Thomas Williams（牛津）、PHANGS团队）

同一台仪器还捕捉到了仍在形成过程中的恒星，它们被包裹在气体和尘埃的外壳中，并从中聚集质量。那些信封可以被视为尘埃带顶峰的红色“种子”。

阿尔伯塔大学物理学教授埃里克·罗索洛夫斯基在声明中说:“在这些地方我们可以找到星系中最新、最大质量的恒星。”

新拍摄的螺旋星系的这一方面在棒旋星系NGC 1300的图像中尤为突出，该星系位于6900万光年之外的波江座。



橙色尘埃带顶端的棒旋星系NGC 1300带有新生的红色恒星（图片来源:美国国家航空航天局、欧空局、加拿大航天局、STScI、j . Lee（STScI）、T. Williams（牛津）、PHANGS团队）

JWST的近红外相机（NIRCam）捕捉到的图像中，数百万颗更成熟的恒星像明亮的蓝色宝石一样闪耀在橙色的气体和尘埃带中。其中一些蓝星聚集在一起，而另一些则分散在各自的星系中。

在JWST·潘格斯拍摄的螺旋星系NGC 7496的图像中，可以清晰地看到这些炽热的蓝星。该星系位于距地球2400万光年的天鹅座内。



年长的蓝星穿过NGC 7496的橙色气体（图片来源:美国国家航空航天局、欧空局、加空局、STScI、j . Lee（STScI）、T. Williams（牛津）、PHANGS团队）

令检查这些JWST成像螺旋星系的天文学家惊讶的是，这台强大的太空望远镜还在气体和尘埃带中发现了几个空洞。

俄亥俄州立大学天文学教授亚当·勒罗伊在声明中说:“这些洞可能是由一颗或多颗恒星爆炸产生的，在星际物质中切出巨大的洞。”

作为PHANGS计划的一部分，JWST拍摄的星系之一NGC 5068位于距离地球2000万光年的处女座中，似乎被这样的大空洞所占据。



螺旋星系NGC 5068中充满了空洞，这些空洞可能是由大质量恒星爆炸清理出来的。（图像鸣谢:美国国家航空航天局、欧空局、加空局、空间科学技术委员会、j .李（空间科学技术委员会）、T. Williams（牛津）、PHANGS团队）

当然，任何螺旋星系最令人惊叹的特征之一都与从密集恒星的中心核辐射出的“手臂”有关，这些手臂形成了一个标志性的螺旋。通过追踪这些臂，天文学家可以找到发光气体和尘埃的扩展区域。

“这些结构在星系的某些部分往往遵循相同的模式，”Rosolowsky解释说。“我们认为这些就像波，它们的间距告诉我们很多关于星系如何分布其气体和尘埃的信息。”

因为致密的气体和尘埃云坍塌形成新的恒星，详细研究这些结构可以提供星系中恒星形成的强烈爆发是如何触发、维持和关闭的关键信息。

可以说，这些旋臂从未像JWST新拍摄的NGC 628影像那样充满活力和生机。NGC 628是一个位于3200万光年外的双鱼座螺旋星系。在图像中，星系的手臂似乎正在喷射气体和尘埃，就像明亮的橙色喷漆。



NGC 628的旋臂位于3200万光年之外的双鱼座。（图像鸣谢:美国国家航空航天局、欧空局、加空局、空间科学技术委员会、j .李（空间科学技术委员会）、T. Williams（牛津）、PHANGS团队）

此外，作为该观测项目的一部分，JWST观测到的一些星系显示出遍布其中心区域的粉红色和红色衍射尖峰。

马克斯·普朗克天文研究所的科学家Eva Schinnerer在声明中说:“这是一个明显的迹象，表明可能存在一个活跃的超大质量黑洞。”“或者，靠近中心的星团太亮了，以至于它们已经饱和了图像的那个区域。“

这可以在NGC 1365的JWST图像中看到，它位于距离地球5600万光年的天炉座内。



螺旋星系NGC 1365带有粉红色的衍射尖峰，这可能表明在这个星系的中心有一个活跃的超大质量黑洞（图片来源:美国国家航空航天局、欧空局、加拿大航天局、STScI、j . Lee（STScI）、T. Williams（牛津）、PHANGS团队）

从这19幅螺旋星系图像中可以明显看出，星系似乎是由内而外生长的，这意味着恒星的诞生始于星系的中心，然后通过这些旋臂向外辐射。

这意味着离星系核心越远的恒星越有可能相对年轻，古老的恒星大多聚集在星系的中心。

牛津大学博士后研究员霍马斯·威廉姆斯（homas Williams）在声明中说:“我觉得我们的团队一直处于被这些图像中的大量细节所淹没的状态——以一种积极的方式。”