«Джеймс Уэбб» рассмотрел последствия столкновения двух галактик, произошедшего 2 миллиарда лет назад, и заглянул в скрытое пылью ядро Центавра A
К четвёртой годовщине начала научной работы космический телескоп «Джеймс Уэбб» представил новые изображения галактики Центавр A (Centaurus A), которые позволили увидеть её центральную область с детализацией, недоступной предыдущим поколениям космических обсерваторий. Благодаря высокой чувствительности в ближнем и среднем инфракрасном диапазоне телескоп смог «заглянуть» сквозь плотные облака космической пыли, скрывающие ядро галактики в видимом свете, и показать густое скопление звёзд, а также сложную структуру вещества вокруг активной сверхмассивной чёрной дыры.
Центавр A находится в 11 миллионах световых лет от Земли и считается одной из ближайших к нам активных галактик. В её центре расположена сверхмассивная чёрная дыра, которая продолжает поглощать окружающее вещество. Этот процесс сопровождается выбросом огромного количества энергии и формированием мощных джетов, влияющих на эволюцию всей галактики. При этом сама Центавр A хранит следы масштабного столкновения с другой галактикой, произошедшего около двух миллиардов лет назад. Последствия этого события до сих пор проявляются в необычной форме галактики и продолжающемся звездообразовании.
Ранее космический телескоп «Хаббл» наблюдал Центавр A в оптическом диапазоне, однако плотные полосы пыли практически полностью скрывали её центральную область. Инфракрасный телескоп «Спитцер», завершивший работу в 2020 году, смог показать крупномасштабное распределение пыли, но его разрешения было недостаточно, чтобы различить отдельные звёзды. «Джеймс Уэбб» впервые объединил высокую детализацию с возможностью наблюдать в инфракрасном диапазоне, позволив изучать внутренние области галактики буквально звезда за звездой.
Источник: NASA, ESA, CSA, STScI; Alyssa Pagan (STScI), Joseph DePasquale (STScI), Macarena Garcia Marin (ESA Office at STScI)Особенно впечатляющими оказались изображения, полученные прибором MIRI, работающим в среднем инфракрасном диапазоне. Они выявили сложную систему светящихся пылевых структур, включая искривлённую полосу, которая пересекает центральную область галактики. Кроме того, астрономы обнаружили необычную структуру S-образной формы. Её происхождение пока остаётся неизвестным: учёным ещё предстоит выяснить, связано ли оно с активностью чёрной дыры, последствиями древнего столкновения галактик или процессами звездообразования.
Множество ярких точек на изображениях MIRI оказалось не отдельными вспышками, а богатыми пылью звёздами поздних стадий эволюции и областями формирования новых звёзд. Именно такая пыль становится строительным материалом для следующих поколений звёзд и планет, поэтому её распределение играет ключевую роль в жизненном цикле галактики. Зернистость изображения, заметная на объединённых снимках MIRI и камеры ближнего инфракрасного диапазона NIRCam, на самом деле представляет собой плотнейшие поля миллионов отдельных звёзд.
Полученные данные превращают Центавр A в своеобразный объект «галактической археологии». Анализируя возраст и расположение отдельных звёзд, астрономы могут восстановить последовательность событий в истории галактики: определить, когда сформировалось первое звёздное население, когда активность ослабевала, как столкновение вызвало всплеск звездообразования и какие звёзды появились уже после перемешивания газа, вызванного этим событием.
Наземное изображение близлежащей галактики Центавр А, полученное Европейской южной обсерваторией (вверху слева), позволяет сопоставить снимки, полученные с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб», в ближнем и среднем инфракрасном диапазонах.Источник: NASA, ESA, CSA, STScI, ESO; Alyssa Pagan (STScI)
Возможности JWST не ограничиваются фотографиями. Используя спектроскопию — метод анализа, позволяющий определять состав и скорость движения вещества, — учёные уже обнаружили быстро движущийся поток ионизованного газа, который, вероятно, выбрасывается под воздействием сверхмассивной чёрной дыры. Одновременно вблизи центра галактики наблюдается тёплый молекулярный водород, вращающийся в искривлённом диске. Эти наблюдения помогают разобраться в одном из важнейших вопросов современной астрофизики — каким образом сверхмассивные чёрные дыры способны влиять на эволюцию целых галактик.
Первые результаты показывают, что влияние оказывается неоднозначным. С одной стороны, ударные волны и сжатие газа могут запускать образование новых звёзд, а с другой — мощные выбросы способны уносить газ из областей звездообразования и тем самым подавлять этот процесс. Благодаря беспрецедентной детализации новых наблюдений Центавр A стала одной из лучших природных лабораторий для изучения этого сложного взаимодействия, а также своеобразной летописью космической истории, которую «Джеймс Уэбб» позволил прочитать с невиданной ранее точностью.
© iXBT
