_ Sonde Webb o galaxie cu izbucnire stelară extremă

O echipă de astronomi a folosit telescopul spațial James Webb al NASA pentru a cerceta galaxia cu izbucnire stelare Messier 82 (M82). Situată la 12 milioane de ani lumină depărtare în constelația Ursei Majore, această galaxie este relativ compactă ca dimensiune, dar găzduiește o frenezie a activității de formare a stelelor. Spre comparație, M82 încolțește noi stele de 10 ori mai repede decât galaxia Calea Lactee.

Condusă de Alberto Bolatto de la Universitatea din Maryland, College Park, echipa a îndreptat instrumentul NIRCam (Camera cu infraroșu apropiat) de la Webb către centrul galaxiei cu izbucnire a stelelor, obținând o privire mai atentă asupra condițiilor fizice care favorizează formarea de noi stele.

„M82 a strâns o varietate de observații de-a lungul anilor, deoarece poate fi considerată ca fiind galaxia prototipică a izbucnirii stelare, ", a spus Bolatto, autorul principal al studiului. „Atât telescoapele spațiale Spitzer, cât și Hubble ale NASA au observat această țintă. Cu dimensiunea și rezoluția lui Webb, putem privi această galaxie care formează stele și putem vedea toate aceste detalii frumoase și noi.”

Formarea stelară continuă să se întâmple. menține un sentiment de mister deoarece este învăluit de perdele de praf și gaz, creând un obstacol în observarea acestui proces. Din fericire, capacitatea lui Webb de a privi în infraroșu este un atu în navigarea în aceste condiții tulburi. În plus, aceste imagini NIRCam ale chiar centrul exploziei stelare au fost obținute utilizând un mod instrument care a împiedicat sursa foarte strălucitoare să copleșească detectorul.

În timp ce firele maro închis de praf greu sunt înfiletate în miezul alb strălucitor al lui M82. chiar și în această vedere în infraroșu, NIRCam de la Webb a dezvăluit un nivel de detaliu care a fost ascuns istoric. Privind mai aproape de centru, petele mici reprezentate în verde denotă zone concentrate de fier, dintre care majoritatea sunt rămășițe de supernovă. Pete mici care apar roșii semnifică regiunile în care hidrogenul molecular este iluminat de radiația unei stele tinere din apropiere.

„Această imagine arată puterea lui Webb”, a spus Rebecca Levy, al doilea autor al studiului de la Universitate. din Arizona, Tucson. „Fiecare punct alb din această imagine este fie o stea, fie un grup de stele. Putem începe să distingem toate aceste surse punctiforme minuscule, ceea ce ne permite să obținem o numărare precisă a tuturor clusterelor de stele din această galaxie.”

Găsirea structurii în condiții pline de viață

Privind la M82 în lungimi de undă în infraroșu puțin mai lungi, pot fi văzute vârle aglomerate reprezentate în roșu extinzându-se deasupra și sub planul galaxiei. Aceste streamere gazoase sunt un vânt galactic care iese din miezul izbucnirii stelare.

Un domeniu de interes pentru această echipă de cercetare a fost înțelegerea modului în care acest vânt galactic, care este cauzat de rata rapidă de formare a stelelor și ulterioare. supernove, este lansată și influențează mediul înconjurător. Prin rezolvarea unei secțiuni centrale a M82, oamenii de știință ar putea examina de unde provine vântul și ar putea obține o perspectivă asupra modului în care componentele calde și reci interacționează în vânt.

Instrumentul NIRCam de la Webb a fost potrivit pentru a urmări structura vântul galactic prin emisia de molecule chimice de funingine cunoscute sub numele de hidrocarburi aromatice policiclice (PAH). HAP-urile pot fi considerate boabe de praf foarte mici care supraviețuiesc la temperaturi mai scăzute, dar sunt distruse în condiții calde.

Spre surprinderea echipei, viziunea lui Webb asupra emisiei de HAP evidențiază structura fină a vântului galactic – un aspect anterior necunoscut. Înfățișată ca filamente roșii, emisia se extinde departe de regiunea centrală unde se află inima formării stelelor. O altă descoperire neașteptată a fost structura similară dintre emisia de PAH și cea a gazului fierbinte, ionizat.

„A fost neașteptat să vedem că emisiile de PAH seamănă cu gazul ionizat”, a spus Bolatto. „HAP-urile nu ar trebui să trăiască foarte mult atunci când sunt expuse la un câmp de radiații atât de puternic, așa că poate că sunt completate tot timpul. Ne provoacă teoriile și ne arată că sunt necesare investigații suplimentare.”

Webb's observațiile lui M82 în lumina infraroșu apropiat stârnesc întrebări suplimentare despre formarea stelelor, la unele dintre ele echipa speră să răspundă cu date suplimentare adunate cu Webb, inclusiv cele ale unei alte galaxii cu izbucnire stelare. Alte două lucrări ale acestei echipe care caracterizează clusterele stelare și corelațiile dintre componentele vântului ale lui M82 sunt aproape finalizate.

În viitorul apropiat, echipa va avea gata pentru analiză și observațiile spectroscopice ale M82 de la Webb. ca imagini complementare la scară mare ale galaxiei și vântului. Datele spectrale îi vor ajuta pe astronomi să determine vârstele precise pentru grupurile de stele și să ofere o senzație de timp pentru cât durează fiecare fază de formare a stelelor într-un mediu galaxie cu izbucnire de stele. La o scară mai largă, inspectarea activității în galaxii precum M82 poate aprofunda înțelegerea de către astronomi a universului timpuriu.

„Observația lui Webb a M82, o țintă mai aproape de noi, este o reamintire a faptului că telescopul excelează la studiere. galaxii la toate distanțele”, a spus Bolatto. „Pe lângă faptul că ne uităm la galaxii tinere, cu deplasare spre roșu, putem să ne uităm la ținte mai aproape de casă pentru a aduna informații despre procesele care au loc aici – evenimente care au avut loc și în universul timpuriu.”

Aceste descoperirile au fost acceptate pentru publicare în The Astrophysical Journal și sunt publicate pe serverul arXiv preprint.

(Fluierul)