Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb απαθανάτισε τον μακρινό γαλαξία Cartwheel

Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb της NASA κοίταξε το χάος του γαλαξία Cartwheel, αποκαλύπτοντας νέες λεπτομέρειες σχετικά με τον σχηματισμό άστρων και την κεντρική μαύρη τρύπα του γαλαξία. Το ισχυρό υπέρυθρο βλέμμα του Webb παρήγαγε αυτή τη λεπτομερή εικόνα του Cartwheel και δύο μικρότερων συντρόφων γαλαξιών με φόντο πολλούς άλλους γαλαξίες. Αυτή η εικόνα παρέχει μια νέα άποψη για το πώς ο Γαλαξίας Cartwheel έχει αλλάξει κατά τη διάρκεια δισεκατομμυρίων ετών.

Ο Γαλαξίας Cartwheel, που βρίσκεται περίπου 500 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά στον αστερισμό του Sculptor, είναι ένα σπάνιο θέαμα. Η εμφάνισή του, όπως αυτή του τροχού ενός βαγονιού, είναι το αποτέλεσμα ενός έντονου γεγονότος – μιας σύγκρουσης υψηλής ταχύτητας μεταξύ ενός μεγάλου σπειροειδούς γαλαξία και ενός μικρότερου γαλαξία που δεν είναι ορατός σε αυτήν την εικόνα. Οι συγκρούσεις γαλαξιακών διαστάσεων προκαλούν έναν καταρράκτη διαφορετικών, μικρότερων γεγονότων μεταξύ των εμπλεκόμενων γαλαξιών. το Cartwheel δεν αποτελεί εξαίρεση.

Η σύγκρουση επηρέασε περισσότερο το σχήμα και τη δομή του γαλαξία. Το Cartwheel Galaxy διαθέτει δύο δαχτυλίδια — έναν φωτεινό εσωτερικό δακτύλιο και έναν περιβάλλοντα, πολύχρωμο δακτύλιο. Αυτοί οι δύο δακτύλιοι επεκτείνονται προς τα έξω από το κέντρο της σύγκρουσης, σαν κυματισμοί σε μια λίμνη μετά την ρίψη μιας πέτρας σε αυτήν. Εξαιτίας αυτών των διακριτικών χαρακτηριστικών, οι αστρονόμοι τον αποκαλούν «γαλαξία δακτυλίου», μια δομή λιγότερο κοινή από τους σπειροειδείς γαλαξίες όπως ο Γαλαξίας μας.

Ο φωτεινός πυρήνας περιέχει μια τεράστια ποσότητα καυτής σκόνης με τις πιο φωτεινές περιοχές να είναι το σπίτι για γιγάντια νεαρά αστρικά σμήνη. Από την άλλη πλευρά, ο εξωτερικός δακτύλιος, ο οποίος έχει επεκταθεί για περίπου 440 εκατομμύρια χρόνια, κυριαρχείται από σχηματισμό άστρων και σουπερνόβα. Καθώς αυτός ο δακτύλιος διαστέλλεται, οργώνει στο περιβάλλον αέριο και πυροδοτεί το σχηματισμό άστρων.

Άλλα τηλεσκόπια, συμπεριλαμβανομένου του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble, έχουν εξετάσει προηγουμένως το Cartwheel. Αλλά ο δραματικός γαλαξίας έχει καλυφθεί από μυστήριο – ίσως κυριολεκτικά, δεδομένης της ποσότητας σκόνης που κρύβει τη θέα. Το Webb, με την ικανότητά του να ανιχνεύει το υπέρυθρο φως, αποκαλύπτει τώρα νέες ιδέες για τη φύση του Cartwheel.

Η κάμερα εγγύς υπέρυθρης ακτινοβολίας (NIRCam), η κύρια συσκευή απεικόνισης του Webb, κοιτάζει στην περιοχή εγγύς υπέρυθρης ακτινοβολίας από 0,6 έως 5 μικρά, βλέποντας κρίσιμα μήκη κύματος φωτός που μπορούν να αποκαλύψουν ακόμη περισσότερα αστέρια από αυτά που παρατηρούνται στο ορατό φως. Αυτό συμβαίνει επειδή τα νεαρά αστέρια, πολλά από τα οποία σχηματίζονται στον εξωτερικό δακτύλιο, κρύβονται λιγότερο από την παρουσία σκόνης όταν παρατηρούνται στο υπέρυθρο φως. Σε αυτήν την εικόνα, τα δεδομένα NIRCam έχουν μπλε, πορτοκαλί και κίτρινο χρώμα. Ο γαλαξίας εμφανίζει πολλές μεμονωμένες μπλε κουκκίδες, οι οποίες είναι μεμονωμένα αστέρια ή θύλακες σχηματισμού αστεριών. Το NIRCam αποκαλύπτει επίσης τη διαφορά μεταξύ της ομαλής κατανομής ή του σχήματος των παλαιότερων πληθυσμών αστεριών και της πυκνής σκόνης στον πυρήνα σε σύγκριση με τα συσσωματωμένα σχήματα που σχετίζονται με τους νεότερους πληθυσμούς αστεριών έξω από αυτόν.

Ωστόσο, για να μάθετε λεπτότερες λεπτομέρειες σχετικά με τη σκόνη που κατοικεί στον γαλαξία, απαιτείται το όργανο μεσαίας υπέρυθρης ακτινοβολίας (MIRI) του Webb. Τα δεδομένα MIRI είναι χρωματισμένα με κόκκινο χρώμα σε αυτήν τη σύνθετη εικόνα. Αποκαλύπτει περιοχές εντός του Γαλαξία Cartwheel πλούσιες σε υδρογονάνθρακες και άλλες χημικές ενώσεις, καθώς και σε πυριτική σκόνη, όπως μεγάλο μέρος της σκόνης στη Γη. Αυτές οι περιοχές σχηματίζουν μια σειρά από σπειροειδείς ακτίνες που ουσιαστικά σχηματίζουν τον σκελετό του γαλαξία. Αυτές οι ακτίνες είναι εμφανείς σε προηγούμενες παρατηρήσεις του Hubble που κυκλοφόρησαν το 2018, αλλά γίνονται πολύ πιο εμφανείς σε αυτήν την εικόνα Webb.

Οι παρατηρήσεις του Webb υπογραμμίζουν ότι το Cartwheel βρίσκεται σε ένα πολύ μεταβατικό στάδιο. Ο γαλαξίας, ο οποίος ήταν πιθανώς ένας κανονικός σπειροειδής γαλαξίας όπως ο Γαλαξίας πριν από τη σύγκρουσή του, θα συνεχίσει να μεταμορφώνεται. Ενώ ο Webb μας δίνει ένα στιγμιότυπο της τρέχουσας κατάστασης του Cartwheel, παρέχει επίσης μια εικόνα για το τι συνέβη σε αυτόν τον γαλαξία στο παρελθόν και πώς θα εξελιχθεί στο μέλλον.

Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb είναι το κορυφαίο παρατηρητήριο διαστημικής επιστήμης στον κόσμο. Ο Webb θα λύσει μυστήρια στο ηλιακό μας σύστημα, θα κοιτάξει πέρα ​​από μακρινούς κόσμους γύρω από άλλα αστέρια και θα διερευνήσει τις μυστηριώδεις δομές και την προέλευση του σύμπαντός μας και τη θέση μας σε αυτό. Το Webb είναι ένα διεθνές πρόγραμμα με επικεφαλής τη NASA με τους εταίρους της, την ESA (Ευρωπαϊκή Διαστημική Υπηρεσία) και την Καναδική Διαστημική Υπηρεσία.