Webb uchwycił gwiezdną gimnastykę w galaktyce Koło Wozu

Instrumenty Webba ujawniają nowe szczegóły dotyczące formowania się gwiazd. Galaktyka Koło Wozu, rzadka galaktyka pierścieniowa, niegdyś spowita pyłem i tajemnicą, została odsłonięta dzięki możliwościom obrazowania Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba. Galaktyka, która powstała w wyniku zderzenia dużej galaktyki spiralnej z inną mniejszą galaktyką, nie tylko zachowała wiele ze swojego spiralnego charakteru, ale także doświadczyła ogromnych zmian w całej swojej strukturze. Precyzyjne instrumenty Webba rozdzieliły poszczególne gwiazdy i obszary gwiazdotwórcze w Kole Wozu oraz ujawniły zachowanie czarnej dziury w jej galaktycznym centrum. Te nowe szczegóły zapewniają odnowione zrozumienie galaktyki w trakcie powolnej transformacji.

Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba z NASA zajrzał do chaosu Galaktyki Koło Wozu, ujawniając nowe szczegóły dotyczące formowania się gwiazd i centralnej czarnej dziury w galaktyce. Silne spojrzenie Webba w podczerwieni dało ten szczegółowy obraz Koła Wozu i dwóch mniejszych galaktyk towarzyszących na tle wielu innych galaktyk. Ten obraz przedstawia nowe spojrzenie na to, jak Galaktyka Koło Wozu zmieniała się na przestrzeni miliardów lat. Galaktyka Koło Wozu, położona około 500 milionów lat świetlnych od nas w konstelacji Rzeźbiarza, jest rzadkim widokiem. Jego wygląd, podobnie jak koła wozu, jest wynikiem intensywnego wydarzenia – zderzenia dużej galaktyki spiralnej z mniejszą galaktyką niewidoczną na tym zdjęciu. Zderzenia galaktycznych proporcji powodują kaskadę różnych, mniejszych zdarzeń między zaangażowanymi galaktykami; Cartwheel nie jest wyjątkiem.

Zderzenie w największym stopniu wpłynęło na kształt i strukturę galaktyki. Cartwheel Galaxy ma dwa pierścienie — jasny wewnętrzny pierścień i otaczający go kolorowy pierścień. Te dwa pierścienie rozszerzają się na zewnątrz od środka zderzenia, jak zmarszczki na stawie po wrzuceniu do niego kamienia. Ze względu na te charakterystyczne cechy astronomowie nazywają ją „galaktyką pierścieniową”, strukturą mniej powszechną niż galaktyki spiralne, takie jak nasza Droga Mleczna. Jasne jądro zawiera ogromną ilość gorącego pyłu, a najjaśniejsze obszary są domem dla gigantycznych młodych gromad gwiazd. Z drugiej strony pierścień zewnętrzny, który rozszerzał się od około 440 milionów lat, jest zdominowany przez powstawanie gwiazd i supernowe. Gdy ten pierścień się rozszerza, przenika do otaczającego gazu i powoduje powstawanie gwiazd.

Inne teleskopy, w tym Kosmiczny Teleskop Hubble’a, wcześniej badały Cartwheel. Ale dramatyczna galaktyka została owiana tajemnicą – być może dosłownie, biorąc pod uwagę ilość pyłu, która przesłania widok. Webb, dzięki swojej zdolności do wykrywania światła podczerwonego, odkrywa teraz nowe spojrzenie na naturę Koła Wozu.

Kamera bliskiej podczerwieni (NIRCam), główny aparat do obrazowania Webba, patrzy w zakresie bliskiej podczerwieni od 0,6 do 5 mikronów, dostrzegając kluczowe długości fal światła, które mogą ujawnić jeszcze więcej gwiazd niż obserwowane w świetle widzialnym. Dzieje się tak, ponieważ młode gwiazdy, z których wiele formuje się w zewnętrznym pierścieniu, są mniej przesłonięte obecnością pyłu, gdy są obserwowane w świetle podczerwonym. Na tym obrazie dane NIRCam są pokolorowane na niebiesko, pomarańczowo i żółto. Galaktyka wyświetla wiele pojedynczych niebieskich kropek, które są pojedynczymi gwiazdami lub kieszeniami formacji gwiazd. NIRCam ujawnia również różnicę między gładkim rozmieszczeniem lub kształtem starszych populacji gwiazd a gęstym pyłem w jądrze w porównaniu z grudkowatymi kształtami związanymi z młodszymi populacjami gwiazd poza nim.

Poznanie drobniejszych szczegółów na temat pyłu zamieszkującego galaktykę wymaga jednak Instrumentu Mid-Infrared (MIRI) Webba. Na tym złożonym obrazie dane MIRI są pokolorowane na czerwono. Ujawnia regiony w Galaktyce Koło Wozu bogate w węglowodory i inne związki chemiczne, a także pył krzemianowy, podobnie jak większość pyłu na Ziemi. Regiony te tworzą serię spiralnych szprych, które zasadniczo tworzą szkielet galaktyki. Te szprychy są widoczne w poprzednich obserwacjach Hubble’a opublikowanych w 2018 roku, ale stają się znacznie bardziej widoczne na tym obrazie Webba.

Obserwacje Webba podkreślają, że Koło Wozu znajduje się na bardzo przejściowym etapie. Galaktyka, która przed zderzeniem była prawdopodobnie normalną galaktyką spiralną, taką jak Droga Mleczna, będzie nadal się przekształcać. Podczas gdy Webb daje nam migawkę obecnego stanu Koła Wozu, zapewnia również wgląd w to, co stało się z tą galaktyką w przeszłości i jak będzie ewoluować w przyszłości.

info: WebbTelescope.org