Vědecké snímky: co nám teleskop James-Webb říká o srážkách galaxií
Zde je jeden z první obrázky dalekohledu James-Webb, odhalený 12. července 2022. Představuje pět galaxií, jejichž seskupení se nazývá „Stephanův kvintet“.
První snímky z nových dalekohledů musí reagovat na oprávněnou zvědavost veřejnosti a touhy badatelů, kteří na ně čekají již mnoho let... a být tak senzační a vědecky poučné.
Mezi preferované cíle proto patří galaktické srážky. Když se galaxie srazí, slapové síly je roztrhnou na kusy a vytvoří velkolepé ohony. Indukované procesy – otřesy, tvorba hvězd a hvězdokup, akrece a výron plynu kolem aktivních jader – jsou předmětem zvláštního zájmu astrofyziků.
Nyní "Stephanův kvintet" viděný na tomto obrázku nabízí ne jeden, ale pět příkladů srážejících se galaxií! Tento výjimečný systém již naplnil antologii Hubbleova vesmírného dalekohledu a kalendář pozemského dalekohledu. Kanada-Francie-Havaj.
Stephanův kvintet vyfotografovaný Hubbleem.
NASA, ESA a tým Hubble SM4 ERO
Snímek pořízený Jamesem-Webbem je výsledkem složité kombinace různých monochromatických snímků získaných dvěma přístroji kosmického dalekohledu, NIR Cam et MIRI. Jednotlivé snímky odhalují různé aspekty galaxií: mladé nebo staré hvězdy, ionizovaný nebo molekulární plyn. Kombinovaný obrázek ilustruje falešnými barvami prostorové rozložení každé složky.
Jak se tento snímek pořízený Jamesem-Webbem liší od ikonického snímku získaného pomocí HST? Za prvé, zatímco HST pozoroval v ultrafialovém a viditelném rozsahu, tento byl pořízen v infračerveném, nebo spíše „infračerveném“.
[Více než 80 000 čtenářů důvěřuje zpravodaji The Conversation, aby lépe porozuměl hlavním světovým problémům. Přihlaste se ještě dnes]
Specialita Jamese-Webba: pozorování v infračervené oblasti
Takzvané „blízké“ infračervené záření, až do vlnové délky několika mikrometrů, otevírá okno hvězdám starým jako naše Slunce, které jsou nejpočetnější v galaxiích, ale ne nejsvítivější, alespoň ve viditelné oblasti, kde jsou. oslněný mladšími hvězdami. Na našem obrázku světle žlutá barva odhaluje hmotnostní mapu hvězdných populací galaktických halo a také přílivových ohonů.
Blízká infračervená oblast je navíc relativně necitlivá na zánik světla prachovými zrny, a proto umožňuje odhalit přítomnost hvězd tam, kde se koncentrují, například ve hvězdných porodnicích. Tak tmavé pásy způsobené prachem, velmi přítomné na snímku z HST, zmizí s očima Jamese-Webba.
Za hranicí 5 mikrometrů a vyšetřovacím rozsahem přístroje NIRCam vstupujeme do květinových záhonů MIRI a „střední“ infračervené domény, která sahá až do 30 mikrometrů. Zdrojů emise ve „středním“ infračerveném záření je mnoho a interpretace tohoto světelného komplexu… stejně jako jevy přítomné ve Stéphanově kvintetu.
Například v kvintetu byla oblaka plynu naražena jednou z galaxií skupiny přilétající vysokou rychlostí. Tento prach byl zahřátý otřesy a zářením (také by se to zahřálo například během propuknutí hvězdné formace), což vysvětluje velmi viditelné červené pruhy mezi galaxiemi.
Zdá se, že další vlákna unikají z galaxie umístěné v horní části snímku. Jsou svědky významného oživení aktivity způsobené srážkami v srdci galaxie, kde se skrývá ultramasivní černá díra.
Lepší rozlišení
Ale pokud teleskop James-Webb převezme Hubble, je to především díky jeho zvýšení rozlišení.
Jako každý vesmírný dalekohled, který překonává atmosférické turbulence, i Hubble již zářil jemností svých snímků. James Webb vyniká díky velké velikosti svého zrcadla. Díky tomu se difúzní emisní zóny rozdělí do několika hvězdných shluků.
To je důvod, proč má světlo z jedné z galaxií Quintet, NGC 7320 (na obrázku vlevo), jinou tečkovanou texturu než ostatní: je rozděleno na jednotlivé hvězdy. Avšak i při pozorování s výjimečnou ostrostí dalekohledu James-Webb ve vzdálenosti kvintetu by světlo mělo být rozptýlené.
Ve skutečnosti se NGC 7320 nachází v popředí, a proto do této skupiny nepatří... ale kvintet není kvartet! Opravdu,snímek pořízený kanadsko-francouzsko-havajským dalekohledem odhalila přítomnost páté galaxie, která se nachází mimo zorné pole Jamese-Webba.
Tento efekt projekce je znám již dlouhou dobu, ale na tomto obrázku je znázorněn pozoruhodným způsobem. James-Webb tedy nejen poskytuje velkolepé snímky pro veřejnost a cenná data pro vědce, ale má také vzdělávací přednosti.
Pierre-Alain Duke, ředitel výzkumu v CNRS, ředitel Štrasburské astronomické observatoře, Univerzita ve Štrasburku
Tento článek je publikován z Konverzace pod licencí Creative Commons. Čístpůvodní článek.
