Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba, świętujący drugą rocznicę swojego istnienia, wykonał wspaniałe zdjęcia oddziałujących galaktyk znanych jako Arp 142. Wykorzystując technologię podczerwieni, Webb pokazał szczegółowe interakcje między galaktykami Pingwina i Jaja, odsłaniając nowe formacje gwiazdowe i oferując wgląd w dynamikę galaktyczną i ewolucja. Źródło: NASA, ESA, CSA, STScI
Należący do NASA Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba prezentuje parę splecionych galaktyk w świetle podczerwonym – najnowsze osiągnięcie z trwającej serii obserwacji.
The Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba działa przez całą dobę, często zadziwiając badaczy bardzo szczegółowymi i niezwykle precyzyjnymi obrazami i danymi w podczerwieni. Te długości fal światła, które leżą poza tym, co widzą nasze oczy, były w dużej mierze poza zasięgiem na tym poziomie szczegółowości, dopóki Webb nie zaczął prowadzić obserwacji naukowych 12 lipca 2022 r. w imieniu astronomów na całym świecie.
Aby uczcić drugą rocznicę powstania nauki, teleskop obserwował Arp 142, parę oddziałujących galaktyk nazywaną Pingwinem i Jajkiem. Główne zdjęcie łączy światło bliskiej i średniej podczerwieni, które wizualnie podkreśla interakcję galaktyk — poszukaj słabego, niebieskiego kształtu odwróconej litery U otaczającego obie galaktyki — wraz z „gwiezdną imprezą” – obfitością niedawnych procesów gwiazdotwórczych , w Pingwinie.
Wykonany przez Webba obraz w średniej podczerwieni, przedstawiający oddziałujące galaktyki Arp 142, wydaje się śpiewać w podstawowych kolorach. Tło przestrzeni przypomina ziewającą ciemność usianą jasnymi, wielobarwnymi koralikami. Powyższe zdjęcie zostało wykonane przez MIRI, instrument średniej podczerwieni należący do teleskopu, którego astronomowie używają do badania chłodniejszych i starszych obiektów, pyłu i niezwykle odległych galaktyk. Źródło: NASA, ESA, CSA, STScI
Żywy portret oddziałujących galaktyk z okazji drugiej rocznicy Kosmicznego Teleskopu Webba
Dwa za dwa! Duet oddziałujących galaktyk upamiętnia drugą rocznicę powstania należącego do NASA Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba, który prowadzi ciągłe obserwacje, w tym obrazy i bardzo szczegółowe dane zwane widmami. Jego działania doprowadziły do „parady” odkryć astronomów na całym świecie.
„Odkąd dwa lata temu prezydent Biden i wiceprezydent Harris ujawnili pierwsze zdjęcie z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba, Webb nieustannie odkrywa tajemnice wszechświata” – powiedział NASA Administrator Bill Nelson. „Dzięki niezwykłym obrazom z zakątków kosmosu, sięgającym niemal do początków czasu, możliwości Webba rzucają nowe światło na nasze niebieskie otoczenie i inspirują przyszłe pokolenia naukowców, astronomów i odkrywców”.
„W ciągu zaledwie dwóch lat Webb zmienił nasz pogląd na wszechświat, umożliwiając światowej klasy naukę, która skłoniła NASA do urzeczywistnienia tej misji” – powiedział Mark Clampin, dyrektor Wydziału Astrofizyki w siedzibie NASA w Waszyngtonie. „Webb zapewnia wgląd w długotrwałe tajemnice wczesnego Wszechświata i zapoczątkowuje nową erę badania odległych światów, jednocześnie przesyłając obrazy, które inspirują ludzi na całym świecie i stawiając nowe, ekscytujące pytania, na które należy odpowiedzieć. Zbadanie każdego aspektu wszechświata nigdy nie było bardziej możliwe.”
Ta „impreza pingwinów” jest głośna! Zniekształcona galaktyka spiralna w środku, Pingwin, i zwarta galaktyka eliptyczna po lewej stronie, Jajko, są zamknięte w aktywnym uścisku. Nowe zdjęcie wykonane w bliskiej i średniej podczerwieni z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba, wykonane z okazji drugiego roku badań, pokazuje, że ich interakcja jest zaznaczona słabą niebieską poświatą w kształcie odwróconej litery U.
Para, znana wspólnie jako Arp 142, odbyła swój pierwszy przelot między 25 a 75 milionami lat temu, powodując „fajerwerki”, czyli powstawanie nowych gwiazd w Pingwinie. W najbardziej ekstremalnych przypadkach fuzje mogą spowodować, że galaktyki uformują tysiące nowych gwiazd rocznie, przez kilka milionów lat. W przypadku pingwina badania wykazały, że rocznie tworzy się około 100 do 200 gwiazd. Dla porównania, nasza galaktyka Droga Mleczna (która nie oddziałuje z galaktyką tej samej wielkości) tworzy około sześciu do siedmiu nowych gwiazd rocznie.
Źródło: NASA, ESA, CSA, STScI
Wnikliwe obserwacje interakcji galaktycznych
Specjalizacja teleskopu w rejestrowaniu światła podczerwonego – wykraczającego poza to, co jesteśmy w stanie wykryć własnymi oczami – pokazuje te galaktyki, zwane łącznie Arp 142, pogrążone w powolnym kosmicznym tańcu. Obserwacje Webba, które łączą światło bliskiej i średniej podczerwieni z obserwacji Webba NIRCam (Kamera bliskiej podczerwieni) i MIRI (Instrument średniej podczerwieni) wyraźnie pokazują, że łączy je mgła przedstawiona na niebiesko, będąca mieszanką gwiazd i gazu, powstałą w wyniku ich zmieszania.
Ich ciągła interakcja została zapoczątkowana między 25 a 75 milionami lat temu, kiedy Pingwin (indywidualnie skatalogowany jako NGC 2936) i Jajo (NGC 2937) zakończyły swój pierwszy przelot. Będą dalej drgać i kołysać się, wykonując kilka dodatkowych pętli, zanim za setki milionów lat połączą się w jedną galaktykę.
Dwa pingwiny, dwa jajka — dwie bardzo różne kolory! Kosmiczny Teleskop Hubble’a uchwycił światło widzialne podczas obserwacji Arp 142, zwanej Pingwinem i Jajkiem, w 2013 roku. Po prawej stronie znajduje się widok tego samego obszaru w bliskiej podczerwieni z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba. Źródło: NASA, ESA, CSA, STScI
Ewolucja pingwina i jaja
Przed pierwszym podejściem Pingwin miał kształt spirali. Dziś jej centrum galaktyczne błyszczy jak oko, a rozwinięte ramiona tworzą teraz dziób, głowę, kręgosłup i wachlarzowaty ogon.
Podobnie jak wszystkie galaktyki spiralne, Pingwin jest nadal bardzo bogaty w gaz i pył. „Taniec” galaktyk przyciągał grawitacyjnie cieńsze obszary gazu i pyłu Pingwina, powodując ich rozbijanie się falami i powstawanie gwiazd. Szukaj tych obszarów w dwóch miejscach: w czymś, co wygląda jak ryba w „dziobie” i „piórach” w „ogonie”.
Te nowsze gwiazdy otaczają materię przypominającą dym, zawierającą cząsteczki zawierające węgiel, znane jako wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne, które Webb jest wyjątkowy w wykrywaniu. Pył, widziany jako słabsze, głębsze pomarańczowe łuki, również unosi się od dzioba do piór ogona.
Natomiast kompaktowy kształt Egga pozostaje w dużej mierze niezmieniony. Jako galaktyka eliptyczna jest wypełniona starzejącymi się gwiazdami i zawiera znacznie mniej gazu i pyłu, które można odciągnąć, tworząc nowe gwiazdy. Gdyby obie były galaktykami spiralnymi, każda zakończyłaby pierwszy „skręt” utworzeniem nowych gwiazd i wirującymi lokami, zwanymi ogonami pływowymi.
Inny powód niezakłóconego wyglądu Jaja: galaktyki te mają w przybliżeniu tę samą masę lub wagę, dlatego też wyglądająca na mniejszą elipsę nie została skonsumowana ani zniekształcona przez Pingwina.
Ten film przedstawia Arp 142, parę oddziałujących ze sobą galaktyk, pieszczotliwie nazywaną Pingwinem i Jajem, położoną 326 milionów lat świetlnych od Ziemi. Podróż zaczyna się i kończy na nowym zdjęciu wykonanym w średniej i bliskiej podczerwieni z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba i obejmuje krótkie przejście do obrazu w świetle widzialnym z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba Kosmiczny teleskop Hubble. Parę dzieli zaledwie 100 000 lat świetlnych – stosunkowo blisko w kategoriach astronomicznych. Nasz droga Mleczna galaktykę i najbliższą sąsiadkę, galaktykę Andromedy, dzieli około 2,5 miliona lat świetlnych. Ta wycieczka pokazuje, co wydarzyło się od czasu ich interakcji, w tym łączącą ich niebieską mgłę. Poszukaj także kontrastujących widoków galaktyki spiralnej w prawym górnym rogu, która „znika” na zdjęciu Webba w średniej podczerwieni. Źródło: NASA, ESA, CSA, STScI, Danielle Kirshenblat (STScI)
Szerszy kontekst interakcji galaktycznych
Szacuje się, że Pingwin i Jajo znajdują się w odległości około 100 000 lat świetlnych, czyli całkiem blisko w kategoriach astronomicznych. Dla kontekstu, galaktyka Drogi Mlecznej i nasza najbliższa sąsiadka, Galaktyka Andromedy, są oddalone od siebie o około 2,5 miliona lat świetlnych. One również będą oddziaływać na siebie, ale nie przez około 4 miliardy lat. (Zobacz film poniżej.)
Ta naukowa wizualizacja symulacji komputerowej przedstawia nieuniknione zderzenie naszej galaktyki Drogi Mlecznej z galaktyką Andromedy (znaną również jako Messier 31). Obserwacje za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble’a wskazują, że obie galaktyki, przyciągane przez wzajemną grawitację, zderzą się ze sobą w wyniku niemal czołowego zderzenia za około 4 miliardy lat.
Teraz spójrz w prawy górny róg, aby dostrzec galaktykę, której nie ma na tej imprezie. Ta skierowana krawędzią galaktyka, skatalogowana jako PGC 1237172, znajduje się 100 milionów lat świetlnych bliżej Ziemi. Jest też dość młody, pełen nowych, niebieskich gwiazd.
Chcesz jeszcze jedną sztuczkę na imprezę? Przełącz na zdjęcie Webba wykonane wyłącznie w średniej podczerwieni (drugie zdjęcie na tej stronie), aby zobaczyć, jak PGC 1237172 praktycznie znika. Światło średniej podczerwieni w dużej mierze wychwytuje chłodniejsze, starsze gwiazdy i niesamowitą ilość pyłu. Ponieważ populacja gwiazd w Galaktyce jest tak młoda, „znika” ona w świetle średniej podczerwieni.
Poświęć także chwilę na zeskanowanie tła. Zdjęcie Webba jest przepełnione odległymi galaktykami. Niektóre przybierają spiralne i owalne kształty, jak te przewleczone przez „pióra ogona pingwina”, podczas gdy inne są rozproszone w postaci bezkształtnych kropek. Świadczy to o czułości i rozdzielczości instrumentów podczerwieni teleskopu. (Porównaj obserwację Webba z obserwacją z 2018 r., która łączy światło podczerwone z wycofanego z użytku Kosmicznego Teleskopu Spitzera oraz bliską podczerwień i światło widzialne z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a.) Chociaż te obserwacje trwały tylko kilka godzin, Webb odkrył znacznie bardziej odległe, bardziej czerwone, i bardziej zapylone galaktyki niż poprzednie teleskopy – to kolejny powód, aby oczekiwać, że Webb będzie w dalszym ciągu poszerzał naszą wiedzę o wszystkim we wszechświecie.
Ta wizualizacja bada trójwymiarową strukturę Arp 142, pary oddziałujących ze sobą galaktyk nazywanych Pingwinem i Jajkiem, widzianą w świetle bliskiej podczerwieni przez Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba.
Arp 142 leży 326 milionów lat świetlnych od Ziemi, w gwiazdozbiorze Hydry.
Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba jest najważniejszym na świecie obserwatorium nauk kosmicznych. Webb rozwiązuje tajemnice naszego Układu Słonecznego, spoglądając dalej, na odległe światy wokół innych gwiazd i badając tajemnicze struktury i pochodzenie naszego wszechświata oraz nasze w nim miejsce. Webb to międzynarodowy program prowadzony przez NASA wraz z partnerami, ESA (Europejska Agencja Kosmiczna) i CSA (Kanadyjska Agencja Kosmiczna).
