韋伯望遠鏡揭開螺旋星系NGC 5068恆星形成過程的秘密
美國宇航局的詹姆斯-韋伯太空望遠鏡拍攝到了一個條形螺旋星系NGC 5068的詳細圖像。作為記錄附近星系中恆星形成的項目的一部分,這一舉措為各種天文領域提供了重要的見解。該望遠鏡能夠看穿通常隱藏著恆星形成過程的氣體和塵埃,為了解銀河系演變的這一關鍵方面提供了獨特的視角。
在詹姆斯-韋伯太空望遠鏡拍攝的這張圖片上,塵埃和明亮的星團組成了一道精緻的軌跡。這些明亮的氣體和恆星卷鬚屬於條形螺旋星系NGC 5068,在這張圖片的左上方可以看到其明亮的中央條形,這是韋伯的兩個儀器的合成圖。美國宇航局局長比爾-納爾遜於6月2日在波蘭華沙哥白尼科學中心與學生舉行的活動中透露了這一圖像。
在這張由詹姆斯-韋伯太空望遠鏡的MIRI儀器拍攝的棒狀螺旋星系NGC 5068的圖像中,螺旋星系的塵埃結構和包含新形成的星團的發光氣體泡尤為突出。三顆小行星的軌跡闖入了這張圖片,表現為藍綠色的小紅點。小行星出現在這樣的天文圖像中,是因為它們比遙遠的目標更接近望遠鏡。當韋伯捕捉到天文物體的幾張圖像時,小行星就會移動,所以它在每一幀圖像中顯示的位置略有不同。在諸如這張來自MIRI的圖像中,它們會更明顯一些,因為許多恆星在中紅外波長下並不像在近紅外或可見光下那麼明亮,所以小行星在恆星旁邊更容易看到。一條線索就在銀河系的條形圖下面,還有兩條在左下角。資料來源:ESA/Webb,NASA和CSA,J. Lee和PHANGS-JWST團隊
NGC 5068距離地球約2000萬光年,位於室女座。這個星系中央明亮的恆星形成區域的圖像是創建天文寶庫活動的一部分,寶庫指的是是對附近星系中恆星形成的觀測。這些觀測對天文學家來說特別有價值,原因有二。首先是因為恆星的形成是天文學中許多領域的基礎,從恆星之間的脆弱等離子體的物理學到整個星系的演變。通過觀察附近星系中恆星的形成,天文學家們希望通過韋伯提供的一些首批數據來啟動重大的科學進展。
從詹姆斯-韋伯太空望遠鏡的NIRCam儀器上看到的這個條形螺旋星系NGC 5068,上面佈滿了該星系的大量恆星,沿著其明亮的中央條形區域最為密集,同時還有被內部年輕恆星照亮的燃燒的紅色氣體雲。這個星系的近紅外圖像被構成NGC 5068核心的巨大的老式恆星聚集所填充。NIRCam的敏銳視覺使天文學家能夠透過銀河系的氣體和塵埃來仔細檢查它的恆星。密集而明亮的塵埃雲沿著旋臂的路徑分佈:這些是H II區域,是氫氣的集合體,新的恆星正在那裡形成。年輕的、有活力的恆星將它們周圍的氫氣電離,形成了這种红色的光芒。資料來源:歐空局/韋伯,NASA和CSA,J. Lee和PHANGS-JWST團隊
韋伯的觀測建立在使用包括哈勃太空望遠鏡和地面觀測站在內的其他研究之上。韋伯收集了19個附近的成星星系的圖像,然後天文學家可以將這些圖像與哈勃的10000個星團的圖像、甚大望遠鏡(VLT)對20000個成星發射星雲的光譜圖以及阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列(ALMA)識別的12000個黑暗、密集的分子云的觀測相結合。這些觀測跨越了電磁波譜,給了天文學家一個前所未有的機會來拼湊恆星形成的細枝末節。
由於韋伯能夠透過籠罩著新生恆星的氣體和塵埃,它特別適合於探索恆星形成的過程。恆星和行星系統是在旋轉的氣體和塵埃雲中誕生的,對於像哈勃或VLT這樣的可見光觀測站來說是不透明的。韋伯的兩個儀器–MIRI(中紅外儀器)和NIRCam(近紅外相機)–在紅外波長上的敏銳視覺使天文學家能夠直接看到NGC 5068中巨大的塵埃雲,並捕捉到發生的恆星形成過程。這張圖片結合了這兩台儀器的能力,提供了一個真正獨特的NGC 5068的組成情況。