Галактика Фантом находится на расстоянии около 32 миллионов световых лет от Земли в созвездии Рыб. Это, наряду с хорошо выраженными спиральными рукавами, делает ее излюбленным объектом для астрономов, изучающих происхождение и структуру галактических спиралей. Она была открыта Пьером Мешеном в 1780 году и наблюдалась Шарлем Мессье, который через несколько недель включил ее в свой каталог.
M74 (или Мессье 74) принадлежит к особому классу спиральных галактик, известному как «спираль большого дизайна», что означает, что ее спиральные рукава выделяются и четко очерчены, в отличие от неровной и нерегулярной структуры, наблюдаемой в некоторых спиральных галактиках. Считается, что такая симметричная структура всей галактики, вероятно, была вызвана прохождением волны плотности, которая вызвала звездообразование в спиральных рукавах.
Галактика имеет низкую поверхностную яркость, что затрудняет ее наблюдение. Она уже была изображена «Хабблом», но была затенена окружающим газом и пылью. Это связано с тем, что Хаббл видит видимый свет, ультрафиолетовое излучение и ближнее инфракрасное излучение, что делает газ и пыль непрозрачными, как для человеческого глаза.
Недавно, в рамках программы Phangs Survey, космический телескоп Джеймса Уэбба сделал чрезвычайно четкую и подробную фотографию объекта, поскольку он может пройти через эти помехи. В рамках исследования PHANGS (Physics at High Angular Resolution in Near Near Galaxies) проводятся наблюдения с высоким разрешением 19 близлежащих галактик с помощью нескольких телескопов, включая ALMA, Хаббл, JWST и VLT (Very Large Telescope). Цель — понять связь между газом и звездообразованием, а также структурой и эволюцией этих галактик.
Инфракрасное видение «Уэбба» открывает сердце галактики
Джеймс Уэбб может наблюдать небесные тела, такие как звезды, туманности и планеты, которые слишком холодные или тусклые, чтобы их можно было увидеть в видимом свете, с помощью своего инструмента среднего инфракрасного диапазона (MIRI). Именно поэтому астрономы направили его на М74, чтобы больше узнать о ранних стадиях звездообразования в местной Вселенной.
Это кристально чистое изображение на более длинных волнах позволит астрономам определять области звездообразования в галактиках, точно измерять массы и возраст звездных скоплений, чтобы датировать различные части спиральных галактик. Это позволит им лучше понять природу крошечных пылинок, дрейфующих в межзвездном пространстве, и то, как галактики собирались с течением времени.
Например, острое зрение Уэбба выявило тонкие нити газа и пыли в спиральных рукавах M74, которые отходят от центра галактики. Отсутствие газа в центральной области также позволяет четко рассмотреть ядерное звездное скопление, которое там находится.
Как упоминалось ранее, Хаббл уже сфотографировал эту галактику с помощью камеры Advanced Camera for Surveys (ACS), которая в этом году отмечает свое 20-летие, сделав за два десятилетия более 125 000 снимков. Его наблюдения выявили особенно яркие области звездообразования, известные как области HII. Эти области, широко распространенные в М74, представляют собой огромные облака водородного газа, которые становятся яркими благодаря ультрафиолетовому излучению от горячих молодых звезд, встроенных в них, и являются важной целью для космических и наземных телескопов.
Острое видение Хаббла в ультрафиолетовом и видимом диапазонах длин волн дополняет беспрецедентную чувствительность MIRI Уэбба, как и наблюдения наземных радиотелескопов, таких как Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, ALMA. В результате было получено беспрецедентно глубокое и всестороннее изображение галактики М74.
Красным цветом обозначена пыль, проходящая через рукава галактики, а более светлым оранжевым — области с более горячей пылью. Молодые звезды через рукава и ядерное ядро выделены синим цветом. Более тяжелые, старые звезды в центре галактики показаны голубым и зеленым цветом, «отбрасывая жутковатое свечение из сердца галактики Фантом«, как говорится в релизе ЕКА. Звездообразующие пузыри также видны розовым цветом на рукавах. Такое разнообразие галактических особенностей редко можно увидеть на одном снимке.
Объединив данные телескопов, работающих во всем электромагнитном спектре, ученые надеются получить лучшее понимание этих астрономических объектов, чем при использовании одной обсерватории — даже такой мощной, как Уэбб!