«Джеймс Уэбб» наблюдает скопление Westerlund 1
Открытые скопления — это группы звезд, которые сформировались из одного гигантского молекулярного облака и слабо связаны друг с другом гравитацией. На сегодняшний день в Млечном Пути обнаружено более тысячи таких скоплений, и ученые продолжают искать их, надеясь найти новые типы этих удивительных звездных объединений.Расширение списка известных галактических открытых скоплений и их детальное изучение могут значительно углубить наше понимание формирования и эволюции нашей галактики. Считается, что большинство звездных скоплений зарождается в массивных скоплениях, известных как сверхмассивные скопления. Эти скопления отличаются высокой плотностью и содержат большое количество молодых массивных звезд. Общая масса типичного сверхмассивного скопления превышает 10 тыс. солнечных масс.
Westerlund 1 — одно из таких скоплений, расположенное на расстоянии около 13 800 световых лет от нас. Его предполагаемая общая масса составляет 50–100 тыс. солнечных масс, а радиус — около 3,26 светового года. Westerlund 1 считается самым массивным известным звездным скоплением в Млечном Пути, а его возраст оценивается в 5–10 млн лет.
Группа астрономов решила более подробно изучить Westerlund 1, используя прибор «Джеймса Уэбба» для наблюдений в среднем инфракрасном диапазоне (MIRI) и камеру ближнего инфракрасного диапазона (NIRCam) [1].
Наблюдения показали диффузную туманность, окружающую ядро Westerlund 1. Большая часть этой туманно-газовой структуры, по-видимому, состоит из каплевидных объектов, что указывает на присутствие групп массивных звезд в скоплении.
Дальнейшее изучение туманности выявило вытянутый ствол длиной около 3,3 светового года, направленный к ее центру. Кроме того, оказалось, что туманность также включает в себя небольшую фракцию фрагментов облака, окружающую группу массивных звезд.
Проанализировав полученные изображения, астрономы также обнаружили вытянутые «капли», окружающие некоторые сверхгиганты в Westerlund 1. В случае с тремя сверхгигантами их оболочки имеют вытянутую структуру в направлении, противоположном центру скопления. У трех других сверхгигантов в определенных направлениях наблюдаются в основном узкие выбросы.
Столкновение в Квинтете Стефана
Группа из пяти галактик в созвездии Пегаса получила свое наименование в честь французского астронома Эдуарда Жан-Мари Стефана, работавшего в Марсельской обсерватории и обнаружившего ее в 1877 году. Спустя почти столетие выяснилось, что рядом друг с другом находятся только четыре галактики, а пятая (NGC 7320) на самом деле удалена от остальных на 170–300 млн световых лет и находится «всего» в 39 млн световых лет от Земли.
Ранее ученые уже установили, что четыре галактики столкнулись друг с другом, часть их материала превратилась в «обломки» и разлетелась, а теперь они постепенно сближаются обратно. Ожидается, что через несколько миллионов лет группа должна образовать единую гигантскую галактику. Хотя все эти процессы происходят на огромных скоростях, в масштабах космоса и его расстояний всё это выглядит для нас как стоп-кадр галактической аварии.
В новом исследовании ученые, измеряя влияние столкновения на систему, обнаружили, что данный «кадр» не после столкновения, а во время него. Одна из галактик — NGC 7318b — всё еще врезается в три остальные. Это открытие стало возможным благодаря объединению недавно полученных данных с новейших приборов — спектрографа WEAVE на телескопе Уильяма Гершеля в Ла-Пальме (Испания) и европейского радиотелескопа LOFAR — с архивными наблюдениями «Джеймса Уэбба» и массива телескопов Very Large Array в США. Результаты исследования опубликованы в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society [2].
Астрономы выяснили, что NGC 7318b приближается к трем соседним галактикам сзади со скоростью 3,2 млн км/ч. При этом на соседние галактики распространяется мощная ударная волна, которая проходит через области холодного и горячего газа. Возникают два типа сигналов, поэтому их можно зафиксировать только с помощью разных приборов.
Через скопления холодного газа ударная волна движется с гиперзвуковой скоростью, в несколько раз превышающей скорость звука. Она достаточно сильна, чтобы отрывать электроны от атомов, оставляя за собой светящийся след из заряженного газа, что видно на снимках WEAVE. Ударный фронт, проходящий через области горячего газа, более слабый и не настолько разрушительный, вместо этого он сжимает газ и создает радиоволны, которые могут уловить такие инструменты, как низкочастотный радиоинтерферометр LOFAR.
Специалисты отмечают, что в исследовании использованы свежие данные, полученные от нового широкоугольного спектрографа WEAVE. Его дальнейшая работа поможет выяснить, как формируются и эволюционируют галактики во Вселенной.
2. doi.org/10.1093/mnras/stae2235
Наследие WISE/NEOWISE
Завершилась миссия 40-сантиметрового космического телескопа WISE/NEOWISE, запущенного NASA почти 15 лет назад. Наблюдения на NEOWISE были остановлены 1 августа 2024 года, сам космический аппарат был выведен из эксплуатации 8 августа и сгорел в земной атмосфере 1 ноября 2024 года. За 10,6 года работы расширенной миссии Near-Earth Object Wide-field Infrared Survey Explorer по поиску околоземных объектов (после того, как на его борту закончился хладагент для инфракрасных датчиков, позволявших вести поиск далеких и тусклых объектов) NEOWISE обследовал всё небо еще 21,3 раза и получил более 1,6 млн подтвержденных инфракрасных изображений почти 44 600 различных объектов Солнечной системы.
В ходе первоначальной миссии WISE были опубликованы изображения более ста областей неба, что составляет лишь малую часть всего покрытия, полученного телескопом. Чтобы открыть новые интересные регионы, данные WISE были дополнены картами неба и наблюдениями других миссий. Это позволило выявить ранее неисследованные области, многие из которых представляют собой удивительные скопления космической пыли, где рождаются звезды. Из них были выбраны шесть локаций, представляющих особый интерес и охватывающих обширные участки неба. Это наглядно демонстрирует преимущества комплексных обзоров, подобных WISE/NEOWISE.
В качестве одного из самых ярких примеров приводится изображение туманности Калифорния [3], названной так из-за сходства с береговой линией соответствующего американского штата. Расположенная на расстоянии около тысячи световых лет от нас в созвездии Персея, эта пылевая область освещается массивной звездой Менкиб, родившейся всего несколько миллионов лет назад. Туманность простирается примерно на 100 световых лет и полностью охватывается широкоугольным снимком. Ее облака светятся в инфракрасном диапазоне с оттенками зеленого и красного, что демонстрирует нам динамический диапазон излучения космической пыли.
Новые изображения, наряду со всеми остальными из последнего архива NEOWISE, представляют собой настоящий клад данных, а миллионы источников ждут анализа исследователями будущего. Эти результаты не только расширяют наши знания о космосе, но и указывают на особую ценность долгосрочных космических миссий. С выпуском новых данных, обнародованных 14 ноября 2024 года, можно ознакомиться на портале Калифорнийского технологического института [4].
4. wise2.ipac.caltech.edu/docs/release/neowise/
«Зигзаг Эйнштейна»
В 1915 году Альберт Эйнштейн предсказал эффект, который впоследствии получил название «крест Эйнштейна». Это астрономическое явление связано с процессом гравитационного линзирования. Когда свет от далекого объекта, такого как галактика или квазар, проходит рядом с массивным объектом — другой галактикой или скоплением галактик, — он изгибается под воздействием его гравитации, словно проходя через гигантскую линзу. Чем больше масса объекта, тем сильнее его гравитационное влияние.
Если свет искривляется под определенным углом, мы видим далекий объект не как одну точку, а как несколько изображений, которые располагаются вокруг массивного объекта. В случае с «крестом Эйнштейна» эти изображения создают форму, напоминающую крест: четыре яркие точки вокруг центрального объекта.
Но еще более удивительным стало наблюдение, сделанное космическим телескопом «Джеймс Уэбб». Он зафиксировал явление, которое ученые назвали «зигзагом Эйнштейна» [5]. На пути света от далекого квазара оказались не одна, а сразу две гравитационные линзы, причем расположенные на огромном расстоянии друг от друга.
В 2017 году с помощью системы наземных гавайских телескопов Pan-STARRS был обнаружен квазар J1721+8842, который находится на расстоянии 11 млрд световых лет от нас. Свет от квазара проходит через две массивные галактики. Первая из них расположена на расстоянии 2,3 млрд световых лет, вторая — в 10 млрд световых лет от нас, и ее свет также искривляется первой галактикой. В результате двойного искривления света изображение квазара дублируется шесть раз в разных местах. Это явление и получило название «зигзаг Эйнштейна», так как свет описывает сложную траекторию.
Такая уникальная ситуация случается крайне редко: по оценкам, она возникает примерно один раз на 50 тыс. случаев даже среди уже известных линзированных квазаров. Учитывая, что астрономы обнаружили лишь около 300 таких квазаров, можно сказать, что нам невероятно повезло!
Однако значимость этого явления не ограничивается лишь его красотой и редкостью. «Зигзаг Эйнштейна» может помочь ученым более точно определить постоянную Хаббла (параметр, необходимый для расчета скорости разбегания галактик), что в свою очередь может приблизить нас к пониманию природы темной энергии, которая играет ключевую роль в эволюции Вселенной.
Изображение номера — сравнение снимков космических телескопов «Джеймс Уэбб» и «Хаббл» галактики Сомбреро
Галактика Сомбреро — одна из самых крупных и красивейших в ближайшем скоплении галактик Девы. Темная полоса пыли, которая скрывает центральную часть галактики в видимом свете (нижняя панель), на самом деле ярко светится в инфракрасном (верхняя панель).
На изображении, представленном выше, в псевдосинем цвете показано инфракрасное свечение, недавно зафиксированное космическим телескопом «Джеймс Уэбб» (Webb). Оно расположено над архивным изображением, сделанным космическим телескопом «Хаббл» (Hubble) в видимом свете.
Галактика Сомбреро, также известная как M104, простирается примерно на 50 тыс. световых лет и находится на расстоянии 28 млн световых лет от нас. Ее можно увидеть даже в небольшой любительский телескоп в направлении созвездия Девы.
Алексей Кудря
Загрузка...