19个螺旋星系的令人叹为观止的JWST图像揭示了令人难以置信的多样性

如果你对大自然着迷，这些螺旋星系的图像不会帮助你摆脱你的迷恋。

这些图像显示了 19 个螺旋中令人难以置信的细节，由 JWST 正面成像。拥有众多恒星的银河系臂被红外光照亮，密集的星系核心也是如此，其中超大质量黑洞居住。

JWST捕获了这些图像，作为附近星系高角分辨率物理（PHANGS）计划的一部分。攀岩是一个长期运行的计划，旨在了解气体和恒星的形成如何与星系结构和演化相互作用。

这些韦伯图像是一个长期存在的大型项目的一部分，即附近星系高角分辨率物理学（PHANGS）计划，该计划得到了全球150多名天文学家的支持。在韦伯拍摄这些图像之前，PHANGS已经充满了来自美国宇航局哈勃太空望远镜、甚大望远镜的多单元光谱探测器和阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列的数据，包括紫外线、可见光和无线电光的观测。韦伯的近红外和中红外贡献提供了几个新的拼图。（美国宇航局/欧空局/美国航天局）

韦伯的四个主要科学目标之一是研究星系如何形成和演化，而PHANGS计划为这一努力提供了动力。VLT、ALMA、哈勃和现在的JWST都为此做出了贡献。

“韦伯的新形象是非凡的。即使对于几十年来研究这些星系的研究人员来说，它们也令人兴奋。
珍妮丝·李（Janice Lee），太空望远镜科学研究所项目科学家。

JWST可以在近红外（NIR）和中红外（MIR）光下看到。这意味着它揭示了不同的细节，甚至比强大的哈勃太空望远镜还要多，哈勃太空望远镜在可见光、紫外线和一小部分红外光下工作。

这是NGC 4254（Messier 99），一个距离地球约5000万光年的螺旋星系。它有一个特点，因为一个螺旋臂看起来很正常，而另一个螺旋臂是伸展的，缠绕得不那么紧密。虽然不是星暴星系，但它形成恒星的速度是其他类似星系的三倍。这种快速的恒星形成速度可能是由大约2.8亿年前与另一个星系的相互作用引发的。在JWST的帮助下，PHANGS计划将帮助天文学家了解NGC 4254的历史。（NASA、ESA、CSA、STScI、Janice Lee （STScI）、Thomas Williams （Oxford）、PHANGS Team）

在这些JWST高分辨率图像中，红色是发出红外光的气体和尘埃，这是JWST擅长看到的。一些图像在银河系中心有明亮的衍射尖峰，这是由大量的光引起的。

这可能表明超大质量黑洞是活跃的，或者它可能来自极高浓度的恒星。

“这是一个明显的迹象，表明可能存在一个活跃的超大质量黑洞，”德国海德堡马克斯普朗克天文学研究所的科学家Eva Schinnerer说。“或者，朝向中心的星团是如此明亮，以至于它们已经饱和了图像的那个区域。

NGC 1365中心的衍射尖峰是由紧凑区域内的大量光引起的望远镜伪影。它是由活跃的超大质量黑洞或银河系中心紧密聚集的恒星引起的。NGC 1365是一个距离地球约7400万光年的双条螺旋星系。（NASA、ESA、CSA、STScI、Janice Lee （STScI）、Thomas Williams （Oxford）、PHANGS Team）

星系中心附近的恒星通常比星系中的恒星要古老得多。恒星离银河系中心越远，它通常越年轻。年轻的恒星呈现蓝色，并吹走了它们产生的气体和尘埃的茧。

橙色团块表示更年轻的恒星。它们仍然被包裹在气体和灰尘的毯子中，并且仍在积极地吸积材料并形成。

“在这些地方，我们可以找到星系中最新、质量最大的恒星，”加拿大埃德蒙顿阿尔伯塔大学物理学教授埃里克·罗索洛夫斯基（Erik Rosolowsky）说。

这是NGC 1672，一个距离地球约6000万光年的螺旋星系。它可能是一个II型塞弗特星系，尽管天文学家并不完全确定。它既有一个明亮的核，又有一个周围的星爆区域。（NASA、ESA、CSA、STScI、Janice Lee （STScI）、Thomas Williams （Oxford）、PHANGS Team）

这些新图像与哈勃望远镜对同一星系的一些看法一起发布。这些突出了观察不同波长的光如何揭示或掩盖星系中的不同细节。在PHANGS观测计划中，不同的望远镜在可见光、红外光、紫外光和无线电中观测到星系。

由于人眼看不到红外线，因此为不同波长的光分配不同的可见颜色，以使图像有意义。在上面NGC 628的JWST图像中，银河系的中心充满了古老的恒星，它们发出的光是望远镜可以探测到的最短波长的光。它们被赋予了蓝色以使其可见。

在哈勃图像中，同一区域更黄，被洗掉了。该区域发出哈勃望远镜可以感应到的最长波长的光，因此它的颜色分配与JWST不同。

NGC 628（左）和JWST成像的同一星系（右）的哈勃太空望远镜图像。这两张图片都宏伟而鼓舞人心，信息量很大，但JWST图片提供了更多细节。气体和粉尘浓度之间的大气泡状间隙是可见的。在一些图像中，这些可能是由超新星引起的。（NASA、ESA、CSA、STScI、Janice Lee （STScI）、Thomas Williams （Oxford）、PHANGS Team）

珍妮丝·李（Janice Lee）是巴尔的摩太空望远镜科学研究所的项目科学家。

她代表了我们所有人，她说：“韦伯的新形象是非凡的。即使对于几十年来研究这些星系的研究人员来说，它们也令人兴奋。气泡和细丝被分解到有史以来观察到的最小尺度，并讲述了一个关于恒星形成周期的故事。

这些星系都是像银河系一样的螺旋星系，这意味着它们巨大的臂定义了它们。旋臂更像是在太空中传播的波浪，而不是集体运动的单个恒星。天文学家之所以研究这些臂，是因为它们可以为星系如何建造、维持和关闭恒星形成提供关键的见解。

“这些结构在星系的某些部分往往遵循相同的模式，”Rosolowsky补充道。“我们认为这些就像波浪，它们的间距告诉我们很多关于星系如何分配气体和尘埃的信息。

自从开始科学运作以来，JWST为天文学家提供了大量的数据，这些数据将推动未来几年和几十年的研究。这些美丽的图像只是更大数据发布的一部分，其中包括大约100,000个星团的目录。

“这些图像可以完成的分析量远远超过我们团队可能处理的任何东西，”阿尔伯塔大学的Erik Rosolowsky说。“我们很高兴能够支持社区，以便所有研究人员都能做出贡献。”

本文最初由今日宇宙.读原文.

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