«Джеймс Уэбб» исследует последствия древнего столкновения галактик и их ядро

Телескоп продемонстрировал миллионы ранее невидимых звёзд и раскрыл, как сверхмассивная чёрная дыра преобразует одну из ближайших активных галактик

Наука и космос021 минуту назад

К четвёртой годовщине начала научной деятельности космического телескопа «Джеймс Уэбб» были представлены новые снимки галактики Центавр A (Centaurus A), которые позволили рассмотреть её центральную область с детализацией, недоступной для предыдущих поколений космических наблюдателей. Благодаря высокой чувствительности в ближнем и среднем инфракрасном диапазонах, телескоп смог «заглянуть» сквозь плотные облака космической пыли, скрывающие ядро галактики от видимого света, и показать густое сосредоточение звёзд, а также сложную структуру вещества вокруг активной сверхмассивной чёрной дыры.

Центавр A расположена в 11 миллионах световых лет от Земли и считается одной из ближайших к нам активных галактик. В её центре находится сверхмассивная чёрная дыра, продолжающая поглощать окружающее вещество. Этот процесс сопровождается выделением огромного количества энергии и образованием мощных джетов, которые воздействуют на эволюцию всей галактики. Кроме того, сама Центавр A хранит следы значительного столкновения с другой галактикой, произошедшего около двух миллиардов лет назад. Последствия этого события до сих пор проявляются в необычной форме галактики и продолжающемся образовании звёзд.

Ранее космический телескоп «Хаббл» изучал Центавр A в оптическом диапазоне, однако плотные полосы пыли почти полностью скрывали её центральную часть. Инфракрасный телескоп «Спитцер», завершивший свою работу в 2020 году, смог продемонстрировать крупномасштабное распределение пыли, но его разрешение было недостаточно высоким, чтобы различить отдельные звёзды. «Джеймс Уэбб» впервые сочетает высокую детализацию с возможностью наблюдения в инфракрасном диапазоне, что позволяет исследовать внутренние области галактики буквально звезда за звездой.

Особенно впечатляющими стали изображения, полученные с помощью прибора MIRI, работающего в среднем инфракрасном диапазоне. Они выявили сложную систему светящихся пылевых структур, включая изогнутую полосу, пересекающую центральную область галактики. Кроме того, астрономы обнаружили необычную структуру S-образной формы. Её происхождение 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 звёздами поздних этапов эволюции, богатых пылью, и областями формирования новых звёзд. Именно такая пыль служит строительным материалом для будущих поколений звёзд и планет, следовательно, 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 является плотнейшими полями миллионов отдельных звёзд.

Полученные данные превращают Центавр A в уникальный объект «галактической археологии». Анализируя возраст и расположение отдельных звёзд, астрономы могут восстановить последовательность событий в истории галактики: определить, когда было сформировано первое звёздное население, когда активность ослабевала, как столкновение вызвало всплеск звездообразования и какие звёзды появились уже после перемешивания газа, вызванного этим событием.

Возможности JWST не ограничиваются лишь фотографиями. Применяя 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. В то же время вблизи центра галактики наблюдается тёплый молекулярный водород, вращающийся в искривлённом диске. Эти наблюдения помогают ответить на один 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 инициировать образование новых звёзд, а с другой — мощные выбросы способны выносить 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 своего рода летописью космической истории, которую «Джеймс Уэбб» позволил прочитать с невиданной ранее точностью.

Darth SaharaИсточники:NASAНаука и космос0КосмосАстрономияЧёрные дырыТелескоп Джеймс Уэбб21 минуту назад