آه، خیلی آسان است که کاملاً توسط این کهکشان های مارپیچی مسحور شوید. بازوهای کاملاً مشخص آنها را که پر از ستارگان هستند دنبال کنید تا مرکز آنها، جایی که ممکن است خوشه های ستاره ای قدیمی و – گاهی اوقات – سیاهچاله های پرجرم فعال وجود داشته باشند. تنها تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا می تواند صحنه های بسیار دقیقی از کهکشان های نزدیک را در ترکیبی از نور مادون قرمز نزدیک و میانی ارائه دهد – و مجموعه ای از این تصاویر امروز به صورت عمومی منتشر شد.
این تصاویر Webb بخشی از یک پروژه بزرگ و بلند مدت، برنامه Physics at High Angular in Nearby GalaxieS (PHANGS) است که توسط بیش از 150 ستاره شناس در سراسر جهان پشتیبانی می شود. قبل از اینکه وب این تصاویر را بگیرد، PHANGS مملو از داده‌های تلسکوپ فضایی هابل ناسا، کاوشگر طیف‌سنجی چند عنصری تلسکوپ بسیار بزرگ و آرایه میلی‌متری/زیر میلی‌متری بزرگ آتاکاما، از جمله مشاهدات در اشعه ماوراء بنفش، مرئی و نور رادیویی بود. کمک های وب به مادون قرمز نزدیک و میانی چندین قطعه جدید از این پازل را فراهم کرد.
جانیس لی، دانشمند پروژه برای ابتکارات استراتژیک در مؤسسه علمی تلسکوپ فضایی در بالتیمور می گوید: «تصاویر جدید وب شگفت انگیز هستند. «آنها حتی برای محققانی که دهه‌هاست روی همین کهکشان‌ها مطالعه می‌کنند نیز گیج‌کننده هستند. حباب‌ها و رشته‌ها تا کوچک‌ترین مقیاس‌هایی که تا به حال مشاهده شده‌اند شکسته می‌شوند و داستانی از چرخه شکل‌گیری ستاره را روایت می‌کنند.»
با هجوم تصاویر به وب، هیجان به سرعت در تیم پخش شد. توماس ویلیامز، دانشجوی فوق دکتری در دانشگاه آکسفورد در بریتانیا افزود: «من احساس می‌کنم تیم ما در یک وضعیت دائمی اضافه بار – به روشی مثبت – از میزان جزئیات موجود در این تصاویر زندگی می‌کند.
بازوهای مارپیچی را دنبال کنید
آه، خیلی آسان است که کاملاً توسط این کهکشان های مارپیچی مسحور شوید. بازوهای کاملاً مشخص آنها را که پر از ستارگان هستند دنبال کنید تا مرکز آنها، جایی که ممکن است خوشه های ستاره ای قدیمی و – گاهی اوقات – سیاهچاله های پرجرم فعال وجود داشته باشند. تنها تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا می تواند صحنه های بسیار دقیقی از کهکشان های نزدیک را در ترکیبی از نور مادون قرمز نزدیک و میانی ارائه دهد.
دوربین NIRCam (دوربین نزدیک به فروسرخ) وب، میلیون‌ها ستاره را در این تصاویر ثبت کرد که با رنگ‌های آبی می‌درخشند. برخی از ستارگان در سراسر بازوهای مارپیچی پراکنده هستند، اما برخی دیگر در خوشه های ستاره ای نزدیک به هم قرار گرفته اند.
داده‌های تلسکوپ MIRI (ابزار مادون قرمز میانی) گرد و غبار درخشان را برجسته می‌کند و به ما نشان می‌دهد که در اطراف و بین ستاره‌ها کجا وجود دارد. همچنین نوری به ستاره‌هایی می‌تابد که هنوز به طور کامل شکل نگرفته‌اند – آنها هنوز در گاز و غباری هستند که به رشد آنها کمک می‌کند، مانند دانه‌های قرمز روشن در بالای قله‌های غبارآلود. اریک رزولوفسکی، استاد فیزیک در دانشگاه آلبرتا در ادمونتون، کانادا، گفت: «در اینجا می‌توانیم جدیدترین و پرجرم‌ترین ستاره‌های کهکشان‌ها را پیدا کنیم.
چیز دیگری که اخترشناسان را شگفت زده کرده باشد؟ تصاویر وب پوسته های بزرگ و کروی در گاز و غبار را نشان می دهد. آدام لیروی، استاد نجوم در دانشگاه ایالتی اوهایو در کلمبوس توضیح داد: «این حفره‌ها ممکن است توسط یک یا چند ستاره ایجاد شده باشند که منفجر شده‌اند و حفره‌های غول‌پیکر را در مواد بین‌ستاره‌ای ایجاد کرده‌اند.
حالا بازوهای مارپیچی را دنبال کنید تا نواحی گسترده ای از گاز را پیدا کنید که قرمز و نارنجی به نظر می رسند. روسولوفسکی افزود: «این ساختارها تمایل دارند از الگوی یکسانی در بخش‌های خاصی از کهکشان‌ها پیروی کنند. ما آنها را به عنوان امواج در نظر می گیریم و فاصله آنها به ما چیزهای زیادی در مورد نحوه توزیع گاز و غبار یک کهکشان به ما می گوید.» مطالعه این ساختارها بینش های کلیدی در مورد چگونگی ساخت، نگهداری و توقف تشکیل ستاره کهکشان ها ارائه می دهد.
خود را در فضای داخلی غرق کنید
شواهد نشان می‌دهند که کهکشان‌ها از درون به بیرون رشد می‌کنند – تشکیل ستاره از هسته کهکشان‌ها آغاز می‌شود و در امتداد بازوهای آنها گسترش می‌یابد و از مرکز دور می‌شود. هر چه یک ستاره از هسته کهکشانی دورتر باشد، احتمالا جوانتر خواهد بود. برعکس، مناطق نزدیک به هسته‌ها که به نظر می‌رسد با نور آبی روشن می‌شوند، جمعیتی از ستارگان قدیمی‌تر هستند.
در مورد هسته کهکشان‌هایی که در خوشه‌های پراش قرمز رز پیچیده شده‌اند، چطور؟ اوا شینرر، محقق موسسه نجوم ماکس پلانک در هایدلبرگ آلمان، می گوید: «این نشانه واضحی است که می تواند یک سیاهچاله بسیار پرجرم فعال وجود داشته باشد. “یا خوشه های ستاره ای به سمت مرکز آنقدر روشن هستند که آن ناحیه از تصویر را اشباع می کنند.”
تحقیقات فراوان
راه‌های تحقیقاتی زیادی وجود دارد که دانشمندان می‌توانند با داده‌های ترکیبی PHANGS به دنبال آنها باشند، اما تعداد بی‌سابقه‌ای از ستاره‌هایی که وب می‌شناسد، مکان خوبی برای شروع است. لروی گفت: ستاره ها می توانند میلیاردها یا تریلیون ها سال زندگی کنند. با فهرست نویسی دقیق همه انواع ستارگان، می توانیم دید قابل اعتمادتر و جامع تری از چرخه زندگی آنها بسازیم.”
علاوه بر انتشار فوری این تصاویر، تیم PHANGS همچنین بزرگترین کاتالوگ تا به امروز از حدود 100000 کاسه ستاره را منتشر کرد. روسولوفسکی تاکید کرد: «میزان تحلیلی که می‌توان با این تصاویر انجام داد به‌طور قابل‌توجهی بیشتر از هر چیزی است که تیم ما می‌توانست انجام دهد». “ما هیجان زده هستیم که از جامعه حمایت کنیم تا همه محققان بتوانند مشارکت کنند.”
تلسکوپ فضایی جیمز وب برترین رصدخانه علوم فضایی جهان است. وب اسرار منظومه شمسی ما را حل می کند، به جهان های دور در اطراف ستاره های دیگر نگاه می کند، و ساختارها و منشاء اسرارآمیز جهان ما و مکان ما در آن را بررسی می کند. وب یک برنامه بین المللی است که توسط ناسا با شرکای خود، ESA (آژانس فضایی اروپا) و آژانس فضایی کانادا هدایت می شود.
