JWST 图像展示了 19 个螺旋星系的旋转臂

天文学家利用詹姆斯·韦伯太空望远镜 (JWST) 发布了近 19 个正面螺旋星系的新图像，这些星系在近红外和中红外光的结合下可见。螺旋星系是宇宙中最令人惊叹的天体之一。它们的浅黄色和波浪形臂上挤满了恒星，这些恒星排列成漩涡状，色彩鲜艳，光芒四射。根据欧洲航天局 (ESA) 的说法，视觉上最壮观的螺旋星系被认为是“正面”的，这意味着它们的螺旋臂和凸起清晰可见。

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这些新图像结合了多年来从多个不同的望远镜收集的数据，更完整地描绘了这些螺旋星系以及它们是如何形成的。

英国牛津大学博士后研究员托马斯·威廉姆斯 (Thomas Williams) 在一份声明中表示：“我感觉我们的团队一直被这些图像中的细节数量所震撼，尽管这是一种积极的感觉。”

追踪螺旋臂

JWST 的近红外相机 (NIR-Cam) 拍摄到了数百万颗恒星，这些恒星在新图片中呈现出蓝色调。其中一些恒星看起来紧密地聚集在一起形成星团，而另一些则沿着螺旋臂散布。

该望远镜的中红外仪器 (MIRI) 数据显示恒星周围和恒星之间的发光太空尘埃。它还显示了一些尚未完全形成的恒星。这些恒星仍然被尘埃和气体包裹着，这些尘埃和气体为它们的成长提供了动力。

加拿大阿尔伯塔大学物理学家埃里克·罗索洛夫斯基在一份声明中表示：“我们可以在这里找到星系中最新、质量最大的恒星。”

JWST 图像还显示气体和尘埃中存在巨大的球形壳。据该团队称，这些洞可能是由一颗或多颗恒星爆炸造成的。爆炸随后在星际物质中凿出巨大的洞。

在新图像中，螺旋臂还显示出呈现红色和橙色的延伸气体区域。

“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。“我们把它们想象成波浪，它们的间距可以告诉我们很多有关星系如何分布其气体和尘埃的信息。”

对这些结构的进一步研究可以提供关键的见解，了解我们宇宙中的星系如何形成、维持和停止恒星形成。

银河系中心

螺旋星系很可能从内向外生长。恒星将开始在星系核心形成，然后沿着臂部扩散并螺旋状远离中心。恒星的位置也可以提供其年龄的线索。较年轻的恒星很可能是距离星系核心最远的恒星。最靠近核心、似乎被蓝色聚光灯照亮的区域被认为是较老的恒星。

粉色和红色尖峰状的星系核心可能是巨大且非休眠黑洞的标志。

德国马克斯·普朗克天文研究所的研究员伊娃·辛纳勒在一份声明中表示：“这清楚地表明可能存在一个活跃的超大质量黑洞。或者，中心的星团太亮了，以至于占据了图像的那个区域。”

将 PHANGS 沉入太空

这些图像是长期项目“PHANGS——近邻星系高角分辨率物理学”的一部分。该项目得到了全球 150 多名天文学家的支持。在詹姆斯·韦伯太空望远镜拍摄这些图像之前，PHANGS 已经在分析来自美国宇航局哈勃太空望远镜、甚大望远镜多单元光谱探测器和阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列的大量数据。

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这些先前的观测是在紫外线、可见光和射电波段进行的。詹姆斯·韦伯太空望远镜在近红外和中红外波段的新贡献为螺旋星系的研究提供了多方面的证据。

马里兰州太空望远镜科学研究所战略计划项目科学家 Janice Lee 在一份声明中表示：“韦伯的新图像非常出色。即使是对几十年来一直研究这些星系的研究人员来说，这些图像也令人震惊。气泡和细丝被分解到有史以来最小的尺度，讲述了恒星形成周期的故事。”

除了这些新图像之外，PHANGS 团队还发布了迄今为止最大的星团目录，其中包含约 100,000 个星团，这可能有助于天文学家更多地了解恒星的生活。

俄亥俄州立大学天文学家亚当·勒罗伊在一份声明中表示：“恒星可以存活数十亿年或数万亿年。通过精确地记录所有类型的恒星，我们可以建立更可靠、更全面的生命周期视图。”