Телескоп Джеймса Уэбба заглянул в хаос галактики "Колесо Телеги" или Cartwheel Galaxy, открыв новые подробности об образовании звезд и центральной черной дыре галактики. Мощная инфракрасная камера позволила получить детальное изображение Колеса Телеги и двух небольших галактик-компаньонов на фоне множества других галактик. Это изображение позволяет по-новому взглянуть на то, как изменилась галактика Cartwheel за миллиарды лет.
Галактика Cartwheel, расположенная на расстоянии около 500 миллионов световых лет в созвездии Скульптора, - редкое зрелище. Ее внешний вид, напоминающий колесо телеги, является результатом интенсивного события - высокоскоростного столкновения между большой спиральной галактикой и меньшей галактикой, не видимой на этом снимке. Столкновения галактических масштабов вызывают каскад различных, более мелких событий между галактиками, и "колесо телеги" не является исключением.
Столкновение самым заметным образом повлияло на форму и структуру. Галактика Cartwheel имеет два кольца - яркое внутреннее кольцо и окружающее его разноцветное кольцо. Эти два кольца расширяются наружу от центра столкновения, как рябь на пруду после брошенного в него камня. Из-за этих отличительных особенностей астрономы называют эту галактику "кольцевой" - структура, которая встречается реже, чем спиральные галактики, такие как наш Млечный Путь.
Яркое ядро содержит огромное количество горячей пыли, а самые яркие области являются домом для гигантских молодых звездных скоплений. С другой стороны, во внешнем кольце, которое расширяется уже около 440 миллионов лет, преобладают сверхновые звезды и образуются новые. По мере расширения кольца, оно вдавливается в окружающий газ и вызывает звездообразование.
Другие телескопы, включая космический телескоп "Хаббл", ранее уже исследовали Cartwheel, но галактика была окутана тайной - возможно, в буквальном смысле, учитывая количество пыли, заслоняющей обзор. Теперь "Уэбб", способный обнаруживать инфракрасный свет, открывает новые возможности для понимания природы этой галактики.
Большая голубая галактика с крапинками, напоминающая колесо с золотыми пятнами вдоль внешнего кольца, небольшой внутренний овал, между которыми находится пыльный голубой цвет. Две меньшие галактики, одна из которых представляет собой нечеткое голубое пятно, а другая похожа на большую галактику, все на черном фоне.
На этом изображении, полученном с помощью прибора Вебба в среднем инфракрасном диапазоне (MIRI), показана группа галактик, включая большую искаженную кольцеобразную галактику, известную как Cartwheel. Галактика Cartwheel, расположенная на расстоянии 500 миллионов световых лет от нас в созвездии Скульптора, состоит из яркого внутреннего кольца и активного внешнего кольца. В то время как во внешнем кольце происходит образование большого количества звезд, в пыльной области между ними можно обнаружить множество звезд и звездных скоплений.
Камера ближнего инфракрасного диапазона (NIRCam), основное устройство для формирования изображений "Уэбба", работает в ближнем инфракрасном диапазоне от 0,6 до 5 микрон, наблюдая важнейшие длины волн света, которые могут выявить даже больше звезд, чем наблюдаемые в видимом свете. Это происходит потому, что молодые звезды, многие из которых формируются во внешнем кольце, меньше заслоняются пылью при наблюдении в инфракрасном свете. На этом изображении данные NIRCam окрашены в синий, оранжевый и желтый цвета. В галактике видно множество отдельных голубых точек, которые представляют собой отдельные звезды или очаги звездообразования. NIRCam также показывает разницу между плавным распределением или формой более старых звездных популяций и плотной пыли в ядре по сравнению с комковатыми формами, связанными с более молодыми звездными популяциями за его пределами.
Однако для изучения более тонких деталей о пыли, населяющей галактику, требуется инструмент Уэбба в среднем инфракрасном диапазоне (MIRI). Данные MIRI окрашены в красный цвет на этом составном изображении. На нем видны регионы в галактике Cartwheel, богатые углеводородами и другими химическими соединениями, а также силикатной пылью, подобной большей части пыли на Земле. Эти регионы образуют ряд спиралевидных спиц, которые, по сути, формируют каркас галактики. Эти спицы хорошо видны на предыдущих наблюдениях "Хаббла", опубликованных в 2018 году, но на снимке "Уэбба" они становятся гораздо более заметными.
Наблюдения "Уэбба" подчеркивают, что Колесо Телеги находится на переходной стадии. Галактика, которая, предположительно, до столкновения была обычной спиральной галактикой, как Млечный Путь, и будет продолжать трансформироваться. Хотя "Вебб" дает нам представление о текущем состоянии Колеса, он также позволяет понять, что происходило с этой галактикой в прошлом и как она будет развиваться в будущем.