Ovo je novi članak s NASA-inog sajta Svemirskog teleskopa James Webb! Ukrašen je s 19 Webbovih fotografija isto toliko nama bliskih spiralnih galaktika, uz dodatak Hubbleovih slika istih dijelova, istih tih galaktika!

Nakon mozaične slike koja objedinjuje sve Webbove uratke, slijedi mala animacija koju sam sastavio od (prilično smanjenih) Webbovih i Hubbleovih slika. Ona na zoran način uspoređuje ono što se vidi i ne vidi tim dvama komplementarnim teleskopima.

Nakon toga slijede, u parovima, Webbove i Hubbleove slike o kojima je riječ u članku. Prva u paru je uvijek Webbova, a druga Hubbleova. O kojoj je galaktici riječ, piše u donjem desnom kutu.

Veća ilustracija

Webb u 19 obližnjih galaktika vidi zapanjujuće strukture

O, tako je lako biti očaran ovim spiralnim galaktikama! Pratite pogledom njihove oštro ocrtane krake, prenapučene zvijezdama, sve do njihovih središta u kojima obitavaju jata od starih zvijezda i - ponekad - supermasivne crne jame. Jedino nam NASA-in Svemirski teleskop James Webb može ponuditi ovako detaljne slike obližnjih galaktika u kombinaciji infracrvenih zraka kratkih i srednjih valnih duljina!

Ove Webbove slike su dio jednog velikog i dugotrajnog projekta nazvano PHANGS (Physics at High Angular resolution in Nearby GalaxieS), kojega u djelo provodi više od 150 astronoma diljem svijeta. Prije negoli je Webb načinio ove fotografije, PHANGS je već bio krcat obiljem podataka prikupljenim NASA-inim Svemirskim teleskopom Hubble, instrumentom MUSE na (ESO-inom) Vrlo velikom teleskopu i radioteleskopom ALMA. Ti su podaci uključivali one dobivene u ultraljubičastim, vidljivim i radijskim valnim duljinama. Webbov doprinos u infracrvenom području je toj slagalici sada dodao još nekoliko važnih dijelova.

"Webbove nove slike su izvanredne!" kaže Janice Lee, znanstvenica zadužena za strateške inicijative pri STScI-ju, u Baltimoreu. "One ostavljaju bez riječi čak i instraživače koji te galaktike proučavaju već desetljećima. Mjehuri i pramenje (u galaktikama) su razlučeni dosad neviđenom detaljnošću. Oni nam kazuju priču o zvjezdorodnom ciklusu."

Čim su Webbove slike počele pljuštati, oduševljenje je zahvatilo PHANGS-ove istraživače. "Čini mi da se naš tim nalazi u stalnom stanju zgromljenosti - na najbolji mogući način - količinom pojedinosti na tim slikama", dodaje Thomas Williams, istraživač iz Sveučilišta Oxford.

Slijedite spiralne krake!

Webbova NIRCam je na ovim slikama zabilježila milijune zvijezda, koje ovdje svjetlucaju plavom bojom. Neke od njih su raspršene duž spiralnih kraka, dok su druge tijesno zbijene u zvjezdana jata.

Podaci dobiveni Webbovim MIRI-jem, pak, ističu svijetleću prašinu, pokazujući nam gdje je ona u međuzvjezdanom prostoru. Oni usto otkrivaju i zvijezde koje još nisu posve razvijene, koje su još uvijek usađene u plin i prašinu od kojih rastu. Vidi ih je kao svjetlocrveno sjemenje na vrhovima prašinskih šiljaka. "Na tim mjestima možemo pronaći posve nove, najmasivnije zvijezde u tim galaktikama", kaže Erik Rosolowsky, profesor fizike iz Sveučilišta Alberte, u Edmontonu.

Je li još nešto očaralo astronome? Webbove slike prikazuju velike, sferne ljuske od plina i prašine. "Te rupe su mogle nastati na mjestima gdje su eksplodirale jedna ili više zvijezda. Eksplozije bi u međuzvjezdanom materijalu izdubile ogromne šupljine", tumači Adam Leroy, profesor astronomije iz Državanog sveučilišta Ohioa, u Columbusu.

Nego, pratite spiralne krake do prostranih predjela ispunjenih plinom i obojenih crvenom i narančastom bojom! "Te strukture u određenim dijelovima galaktika obično slijede isti obrazac", dodaje Rosolowsky. "O njima razmišljamo kao o valovima (gustoće) i razmaci među njima nam puno toga govore o tome na koji način galaktike raspodjeljuju svoj plin i prašinu." Proučavanje tih struktura će pružiti ključne uvide u to kako u galaktikama započinje, održava se i prekida zvjezdorodna aktivnost.

Zaranjanje u unutrašnjost

Rezultati promatranjâ pokazuju da galaktike rastu iznutra prema vani: stvaranje novih zvijezda započinje u njihovim jezgrama i otamo se duž spiralnih kraka širi prema njihovu rubu. Što je neka zvijezda dalje od galaktičke jezgre, vjerojatnije je da će ona biti mlada. Nasuprot tome, područja blizu galaktičkih jezgri, koja na ovim slikama izgledaju kao obasjana plavim reflektorskim snopom, populacije su starih zvijezda.

A što je s galaktičkim jezgrama u kojima blistaju ružičasto-crveni difrakcijski šiljci? "To je jasan znak da bi tu mogla postojati aktivna supermasivna crna jama", kaže Eva Schinnerer, znanstvenica iz Astronomskog instituta Max Planck, u Heidelbergu. "Moguće je i da su u nekim slučajevima zvjezdana jata koja se nalaze blizu središta galaktike toliko sjajna da su svjetlom prezasitila sliku." (Dobar primjer za galaktiku čija jezgra stvara takve šiljke je NGC 7496. Šiljci se vide na Webbovoj slici, ali ne i na Hubblevoj. Tako je stoga što ta jezgra nije dovoljno sjajna u vidljivom dijelu spektra.)

Raj za istraživače

Sveukupni podaci prikupljeni u projektu PHANGS omogućuju znanstvenicima da svoja istraživanja provode na puno različitih načina, ali to dosad nezapamćeno mnoštvo zvijezda razlučenih na Webbovim slikama, dobro je mjesto za početak. "Zvijezde mogu poživjeti milijarde ili bilijune godina", kaže Leroy. "Precizno katalogizirajući sve vrste zvijezda, mi možemo izgraditi pouzdaniju i sveobuhvatniju predodžbu o njihovim životnim ciklusima." (Čak ni Webb ne može u tim galaktikama vidjeti zvijezde koje mogu postojati bilijune godina. To su one najmanje i najbljeđe zvijezde - crveni patuljci. Prim. prev.)

Osim što je smjesta objavio ove fotografije, PHANGS-ov nam je tim dao na uvid i najveći postojeći katalog zvjezdanih jata, s približno 100 tisuća stavki u njemu! "Količina analiza koje se mogu provesti ovim slikama, neusporedivo je veća od bilo čega s čime naš tim može sam izaći na kraj", ističe Rosolowsky. "Sa zadovoljstvom stavljamo te podatke na uvid svim istraživačima, tako da i oni mogu doprinijeti."

Webbove se slike upadljivo razlikuju od Hubbleovih: na njima kao da su svjetlo i tama zamijenjeni. Zašto je tako? Webbova promatranja udružuju blisko i srednje infracrveno svjetlo, dok nam Hubble pokazuje kako ovi objekti izgledaju u vidljivim i ultraljubičastim zrakama. Prašina upija ultraljubičasto i vidljivo svjetlo, odašiljajući prikupljenu energiju u infracrvenom pojasu. Na Webbovim slikama vidimo tu prašinu kako svijetli u infracrvenom, dok su na Hubbleovim fotografijama ti predjeli tamni jer je svjetlo koje on vidi na tim mjestima apsorbirano.

Što znače boje?

Plin i prašina

Na Webbovim infracrvenim slikama visoke razlučivosti, plin i prašina se ističu kričavim nijansama narančaste i crvene boje, otkrivajući nam finije, pomalo nazubljene - premda još uvijek difuzne - oblike u spiralnim kracima.

Na Hubbleovim slikama, pak, plin i prašina se vide kao magličaste tamnosmeđe pruge, koje također prate spiralne krake. Te fotografije imaju približno jednaku razlučivost kao i Webbove, ali na njima plin i prašina skrivaju mnoga od manjih zvjezdorodnih područja.

Starije zvijezde

Na Webbovim slikama središnja područja galaktika ponekad posjeduju plavičasti sjaj. To je znak prisutnosti visoke koncentracije starijih zvijezda. Webbove infracrvene opservacije nam omogućuju da pogledom prodremo kroz plin i prašinu i uočimo te starije zvijezde. Svjetlo starih zvijezda ima neke od najkraćih valnih duljina opaženih Webbom i uključenih u ove slike: to je razlog zbog kojega im je na slikama pridružena plava boja.

Usporedbe radi, galaktičke jezgre na Hubbleovim slikama mogu izgledati kao difuzna žućkasta izmaglica, unutar koje se ne da razlučiti pojedinačne točke svjetla. U nekim slučajevima, u tim se predjelima vide i smeđe prašinske pruge. Stare zvijezde odašilju neke od najdužih valnih duljina opazivih Hubbleom, pa su na njegovim slikama one obojene drukčije. (Općenito, duže valne duljine se na slikama prikazuju vidljivim bojama koje imaju duže valne duljine (narančasta, crvena), dok se one kraće prikazuje kratkovalnim bojama (plava, ljubičasta). Prim. prev.)

Mlađe zvijezde

Na Webbovim slikama se netom posve oblikovane zvijezde vide kao plave točke duž spiralnih kraka. Te su plave zvijezde otpuhnule plin i prašinu koji su ih okruživali. (...) Narančaste zvijezde, koje su na ovim slikama obično u skupinama, još su mlađe. One su još uvijek usađene u svoje kukuljice od plina i prašine, materijala koji im omogućuje da se još uvijek razvijaju.

Na Hubbleovim slikama, mlađe zvijezde upadaju u oči kao plave i ljubičaste - a ima ih skoro posvuda! Nasuprot tome, starije zvijezde blizu središta galaktike su žućkaste.

Zvjezdorodna područja

Na Webbovim slikama potražite svjetlocrvene i narančaste čvorove! Osobito ih je lako uočiti bliže vanjskim rubovima spiralnih kraka. U tim predjelima nastaju nove zvijezde. Tu srednje infracrveno svjetlo ističe plin i prašinu koji su važni sastojci u lokalnim mješavinama i koji su glavne sirovine za izgradnju zvijezda.

Na Hubbleovim fotografijama se zvjezdorodna područja vide kao jata svjetloplave i ljubičaste boje. Ponegdje su prisutne i crvena i ružičasta boja, stoga što vruće zvijezde nabijaju energijom (ioniziraju) vodik u svojoj okolici.

Pozadinske galaktike

Na Webbovim se slikama vide i pozadinske galaktike, koje su daleko iza potkresanih spiralki u prednjem planu. Potražite svjetloplave i ružičaste diskove, od kojih se neki vide s boka i koji nalikuju tanjurima sa svijetlećom loptom u svom središtu! Crvenije galaktike su udaljenije.

Na Hubbleovim slikama su te daleke galaktike obično svjetlonarančaste, ako su samo malo bliže nama. Kao i na Webbovim fotografijama, one koje su prikazane tamnijom nijansom crvene boje su i udaljenije od nas.

Velike slike: https://webbtelescope.org/.../news.../2024/news-2024-105...

https://webbtelescope.org/.../news.../2024/news-2024-105

Preuzeto sa FB