19 galaktyk spiralnych uchwycił Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba. Fenomenalne zdjęcia

W tym artykule:

1. Galaktyki spiralne
2. Supermasywne czarne dziury
3. Między Hubble’em a Webbem

Najnowsze zdjęcia z Teleskopu Webba (w skrócie JWST) to część wieloletniego projektu „Physics at High Angular resolution in Nearby GalaxieS (PHANGS). Przy projekcie pracuje ponad 150 astronomów z całego świata. Zanim JWST wykonał te niezwykłe zdjęcia, PHANGS dysponował już ogromną ilością danych pozyskanych z 3 innych narzędzi:

• Kosmicznego Teleskopu Hubble'a,
• Multi-Unit Spectroscopic Explorer, czyli instrumentu Very Large Telescope,
• Atacama Large Millimeter/submillimeter Array.

Dane pochodzą z obserwacji prowadzonych w ultrafiolecie, w świetle widzialnym i na częstotliwościach radiowych. Jednak to dopiero wkład JWST pozwolił uzupełnić obraz obserwacjami w bliskiej i średniej podczerwień. Dzięki zdjęciom zyskaliśmy kilka nowych i cennych elementów do układanki.

Galaktyki spiralne

Wyjaśnijmy, że PHANGS to długofalowy program. Ma na celu zrozumienie, w jaki sposób procesy gazowe i gwiazdotwórcze oddziałują ze strukturą i ewolucją galaktyki. – Nowe zdjęcia wykonane przez JWST są niezwykłe. Oszałamiają nawet astronomów, którzy badają te same galaktyki od dziesięcioleci – komentuje dr Janice Lee, badaczka projektu PHANGS, pracująca na stałe w Space Telescope Science Institute.
– Bąble i włókna są rozdzielone do najmniejszych wartości, jakie kiedykolwiek zaobserwowano i opowiadają historię o cyklu formowania się gwiazd – dodaje badaczka.

Wszystkie zaobserwowane galaktyki są galaktykami spiralnymi, czyli takimi jak Droga Mleczna, w której znajduje się nasz Układ Słoneczny. Tego typu obiekty charakteryzują się masywnymi ramionami. Ramiona spiralne przypominają fale przemieszczające się w przestrzeni kosmicznej. Astronomowie badają ramiona, ponieważ mogą być w nich zapisane kluczowe informacje, jak galaktyki inicjują, utrzymują i kończą procesy gwiazdotwórcze.

– Struktury te mają tendencję do podążania za tym samym wzorcem – wyjaśnia prof. Erik Rosolowsky, fizyk na University of Alberta w Edmonton w Kanadzie. – Myślimy o nich jak o falach, a odległość między tymi strukturami dostarcza nam informacji, jak galaktyka rozprowadza swój gaz i pył.

Warto pamiętać, że Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba bada Wszechświat w paśmie podczerwonym, rejestrując nawet słabe promieniowanie wczesnych galaktyk. Najnowsze zdjęcia są tak precyzyjne, ponieważ gaz i pył emitującą właśnie promieniowanie podczerwone, które JWST doskonale widzi. Na niektórych zdjęciach widać jasne skoki dyfrakcyjne w centrum galaktyki, które są wywołane przez ogromną ilość światła.

Studenci znaleźli odłamki asteroidy znad Berlina. Ich kształt zaskoczył naukowców

Dwa fragmenty asteroidy, które rozświetliły niebo w rejonie Berlina w styczniu, znaleźli niemieccy badacze. Są wielkości orzecha włoskiego. Mimo niewielkich rozmiarów jest to ważne odkrycie.

Supermasywne czarne dziury

Zdaniem dr Evy Schinnerer z Instytutu Astronomii im. Maxa Planca w Heidelbergu, jest to wyraźny znak, że w centrum galaktyki może istnieć aktywna supermasywna czarna dziura. – Ewentualnie gromady gwiazd w kierunku centrum są tak jasne, że nasyciły ten obszar zdjęcia – dodaje badaczka.

Dodajmy, że gwiazdy w pobliżu centrum galaktyki są zazwyczaj znacznie starsze niż te znajdujące się w ramionach galaktyki spiralnej. Im dalej od centrum galaktyki znajduje się dana gwiazda, tym jest młodsza. Właśnie młodsze, pojedyncze gwiazdy znajdujące się w ramionach, które jednak zdołały już rozwiać składający się z pyłu i gazu kokon, w którym wyewoluowały, wydają się niebieskie. Natomiast kolor pomarańczowy wskazują na jeszcze młodsze gwiazdy. Takie, które są wciąż otoczone pyłowo-gazową powłoką, którą zasysają w trakcie formowania się.

– Właśnie tam możemy znaleźć najmłodsze i najmasywniejsze gwiazdy w galaktykach – tłumaczy prof. Erik Rosolowsky.

Między Hubble’em a Webbem

Nowe zdjęcia zostały opublikowane wraz z niektórymi zdjęciami tych samych galaktyk wykonanymi przez zasłużony i wysłużony Kosmiczny Teleskop Hubble'a. Dzięki temu możemy porównać, w jaki sposób obserwacje różnych długości fal światła ujawniają lub przesłaniają odmienne szczegóły w galaktykach.

Na zdjęciu NGC 628 wykonanym przez JWST, centrum galaktyki wypełnione jest starymi gwiazdami, które emitują jedne z najkrótszych fal światła, jakie może wykryć teleskop. Nadano im błękitny kolor, aby były widoczne. Natomiast na zdjęciu z Hubble'a ten sam obszar jest bardziej żółty i wyblakły. Obszar ten emituje najdłuższe fale światła, jakie może wykryć Hubble, więc ma inne przypisanie kolorów niż JWST.

Przypomnijmy, że od momentu uruchomienia JWST w 2022 roku, teleskop zapewnia astronomom nieprzebraną liczbę danych, które będą napędzać badania przez wiele lat i dekad. Natomiast najnowsze zdjęcia są tylko częścią większej publikacji danych, która zawiera katalog około 100 tys. gromad gwiazd.

ŹRÓDŁO: Webb Image Release, GSFC/NASA

Nasz ekspert

Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka

Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Związana z magazynami portali Gazeta.pl oraz Wp.pl. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.