Космический телескоп Джеймса Уэбба поражает новыми возможностями. Новые изображения галактики Фантом (M74), свободной от газа и пыли, демонстрируют это на примере удивительных возможностей космических обсерваторий, работающих в разных диапазонах длин волн. Данные телескопов Джеймса Уэбба и Хаббла дополняют друг друга, создавая полную панораму галактики с четким изображением звездного скопления в центре.
Галактика Фантом расположена примерно в 32 миллионах световых лет от Земли в созвездии Рыб. Хорошо выраженные спиральные рукава делают её любимым объектом для астрономов, изучающих происхождение и структуру галактических спиралей. Открыл её Пьер Мешен в 1780 году, а Шарль Мессье спустя несколько недель включил её в свой каталог.
Галактика M74 (или Мессье 74) относится к типу спиральных галактик с четко очерченными спиральными рукавами, которые называют «спиралями большого дизайна». В отличие от нерегулярной структуры, наблюдаемой в некоторых спиральных галактиках, структура M74 симметрична. Предполагается, что такая симметрия возникла вследствие прохождения волны плотности, которая спровоцировала звездообразование в спиральных рукавах.
Галактика слаба в свете, из-за чего ее сложно увидеть. «Хаббл» уже её сфотографировал, но галактику заслонили окружающий газ и пыль. Это происходит потому, что «Хаббл» видит видимый свет, ультрафиолетовое излучение и близкое инфракрасное излучение, из-за чего газ и пыль становятся непрозрачными, как и для человеческого глаза.
Космический телескоп Джеймса Уэбба в рамках программы Phangs Survey сделал детальную фотографию объекта благодаря своей способности проходить помехи. Исследование PHANGS (Physics at High Angular Resolution in Nearby Galaxies) использует несколько телескопов, включая ALMA, Хаббл, JWST и VLT, для наблюдения 19 близлежащих галактик с высоким разрешением. Цель — изучить связь между газом, звездообразованием, структурой и эволюцией этих галактик.
Инфракрасный телескоп «Вебб» просвечивает сердце галактик.
Джеймс Уэбб может видеть звёзды, туманности и планеты, которые слишком холодны или тусклы для видимости в обычном свете, благодаря своему инструменту среднеинфракрасного диапазона (MIRI). По этой причине астрономы направили его на М74, чтобы изучить начальные этапы звездообразования во Вселенной.
Ясное изображение на более длинных волнах даст астрономам возможность выявлять области звездообразования в галактиках, точно определять массы и возраст звездных скоплений для датировки различных частей спиральных галактик. Это поможет лучше понять природу крошечных пылинок в межзвездном пространстве и процесс формирования галактик со временем.
Острое зрение Уэбба обнаружило тонкие нити газа и пыли в спиральных рукавах M74, которые расходятся от центра галактики. Отсутствие газа в центральной области позволяет четко увидеть ядерное звездное скопление.
Ранее Хаббл сфотографировал эту галактику с помощью камеры Advanced Camera for Surveys (ACS), которая в этом году отмечает 20-летие, сделав за два десятилетия более 125 000 снимков. 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, расположенных в них, и являются важной целью для космических и наземных телескопов.
Острое зрение Хаббла в ультрафиолетовом и видимом свете совместно с исключительной чувствительностью Уэбба в инфракрасном диапазоне, а также наблюдениями наземных радиотелескопов, таких как Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), дали беспрецедентно подробное изображение галактики М74.
Красный цвет указывает на пыль, проходящую через рукава галактики, а оранжевый — на области с более горячей пылью. Молодые звезды обозначены синим цветом, выделяясь сквозь рукава и ядерное ядро. Более тяжелые, старые звезды в центре галактики показаны голубым и зеленым цветами. Из сердца галактики Фантом исходило зловещее мерцание. Как гласит пресс-релиз Европейского космического агентства, звёздобразующие облака обозначены синим цветом, а на рукавах галактики видны розовые пузыри.
Совместное использование данных телескопов, охватывающих весь электромагнитный спектр, позволит ученым глубже понять эти объекты Вселенной, чем если бы использовалась только одна обсерватория, даже самая совершенная, например, Уэбб.