April 19, 2024

Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb βλέπει τον υπέρυθρο σκελετό ενός γαλαξία (εικόνα)

Η υπέρυθρη όραση από το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb έχει μεταμορφώσει την άποψή μας για έναν μεγάλο σπειροειδή γαλαξία με ράβδους, αποκαλύπτοντας τον σκονισμένο σκελετό του που φωτίζεται από τη λάμψη νεαρών αστεριών.

Οι εικόνες ορατού φωτός του NGC 1559, όπως αυτές που τραβήχτηκαν από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble, δείχνουν έναν λαμπερό στροβιλισμό φωτός με σμήνη φωτεινών νεαρών αστεριών διάσπαρτα κατά μήκος σπειροειδών βραχιόνων που καλύπτονται από λωρίδες μαύρης σκόνης.

Το JWST έχει πλέον κοιτάξει πέρα ​​από τη λάμψη και η υπέρυθρη όρασή του αποκαλύπτει τα έγκατα του γαλαξία. Η κάμερα εγγύς υπέρυθρης ακτινοβολίας (NIRCam) του JWST βλέπει το φως των αστεριών να φιλτράρεται μέσα από τη σκοτεινή σκόνη, καθώς και τη λάμψη του ιονισμένου αερίου υδρογόνου σε περιοχές σχηματισμού άστρων. Εν τω μεταξύ, το Mid-Infrared Instrument (MIRI) του διαστημικού τηλεσκοπίου ήταν σε θέση να παρατηρήσει απευθείας τη σκόνη, συλλαμβάνοντας σύννεφα μικρών σωματιδίων που παράγονται από προηγούμενες γενιές αστέρια και χαρτογράφηση της σπειροειδούς δομής του NGC 1559.

Σχετίζεται με: Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb ανακάλυψε την «εξαιρετικά κόκκινη» υπερμεγέθη μαύρη τρύπα που αναπτύσσεται στο πρώιμο σύμπαν

μια φωτεινή πορτοκαλί λωρίδα περιβάλλει ένα αστραφτερό λευκό φως στο μαύρο του διαστήματος.μια φωτεινή πορτοκαλί λωρίδα περιβάλλει ένα αστραφτερό λευκό φως στο μαύρο του διαστήματος.

μια φωτεινή πορτοκαλί λωρίδα περιβάλλει ένα αστραφτερό λευκό φως στο μαύρο του διαστήματος.

Η νέα εικόνα του NGC 1559 που έλαβε η JWST δεν είναι μόνο εξαιρετική στην ομορφιά της. Είναι επίσης επιστημονικά πολύτιμο, που παράγεται ως μέρος του PHANGS (Physics at High Angular Resolution in Nearby Galaxies) για να κατανοήσετε καλύτερα πώς γεννιούνται, ζουν και πεθαίνουν τα αστέρια σε όλους τους τύπους γαλαξιών σε όλο το σύμπαν. Το PHANGS ενδιαφέρεται επίσης να μάθει περισσότερα για την αλληλεπίδραση μεταξύ αυτών των αστεριών και των νεφών αερίου και σκόνης που βρίσκονται σε έναν γαλαξία, καθώς και πώς μαζί επηρεάζουν τη συνολική δομή μεγάλης κλίμακας ενός γαλαξία. Το έργο, με επικεφαλής μια διεθνή ομάδα αστρονόμων, χαρτογραφεί αυτούς τους γαλαξίες σε όλο το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα, χρησιμοποιώντας όχι μόνο το JWST αλλά και μια σειρά από άλλα ισχυρά παρατηρητήρια. Η λίστα περιλαμβάνει το Διαστημικό τηλεσκόπιο Hubbleαυτός Υπέροχο σετ χιλιοστών/υποχιλιοστών της Atacama (ALMA) και το Atacama Compact Array (ACA) στη Χιλή, το πολύ μεγάλη μήτρα (VLA) των ραδιοτηλεσκοπίων στις Ηνωμένες Πολιτείες, το Σουρικάτα ραδιοτηλεσκόπιο στη Νότια Αφρική και την Βόρεια εκτεταμένη συστοιχία χιλιοστών (NOEMA) στη Γαλλία.

Ο NGC 1559, ωστόσο, ξεχωρίζει μεταξύ των γαλαξιών που παρατηρεί ο PHANGS επειδή βρίσκεται σε μια μοναχική περιοχή χώρος. Δεν έχει στενούς γαλαξιακούς γείτονες και βρίσκεται στον αστερισμό Reticulum, το Reticule, στο νότιο ημισφαίριο. Το NGC 1559 στεγάζει επίσης τέσσερα σουπερνόβα ανακαλύφθηκε τα τελευταία 40 χρόνια. Τα τρία πρώτα (SN 1984J, SN 1986L και SN 2005df) ανακαλύφθηκαν από τον Αυστραλό ερασιτέχνη αστρονόμο Robert Evans. Τότε ήταν που οι ερασιτέχνες που διεξήγαγαν περιπολίες σουπερνόβα βρήκαν τα περισσότερα από τα αστέρια που εκρήγνυνται, πριν έρθουν στο διαδίκτυο επαγγελματικές αυτοματοποιημένες τηλεσκοπικές έρευνες. Χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι το τέταρτο σουπερνόβα που παρατηρήθηκε στο NGC 1559, δηλαδή το SN 2009ib, το οποίο ανακαλύφθηκε από το CHASE, τη Χιλιανή Αυτόματη Αναζήτηση Υπερκαινοφανών στο Διαμερικανικό Παρατηρητήριο Cerro Tololo.

Οι δύο τελευταίοι σουπερνόβα (SN 2005df και SN 2009ib) είναι ιδιαίτερα σημαντικοί επειδή επέτρεψαν στους αστρονόμους να υπολογίσουν την απόσταση από το NGC 1559 και, επομένως, τη θέση του γαλαξία στην κλίμακα της κοσμικής απόστασης. Αυτό θα μπορούσε να βοηθήσει στον υπολογισμό του ρυθμού διαστολής του σύμπαντος.

Το SN 2009ib είναι αυτό που είναι γνωστό ως σουπερνόβα τύπου II-P. Αντιπροσωπεύει την καταστροφική έκρηξη ενός τεράστιου άστρου, αλλά την καμπύλη φωτός του (πώς άλλαξε η φωτεινότητα του σουπερνόβα) χρόνος – παρέμεινε σταθερό ή στάσιμο για 130 ημέρες μετά την επίτευξη της μέγιστης φωτεινότητας. Το οροπέδιο προκαλείται από το αέριο υδρογόνο στα συντρίμμια του σουπερνόβα που γίνεται αδιαφανές όταν ιονίζεται από το ωστικό κύμα σουπερνόβα. Τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά αυτών των σουπερνόβα οροπεδίου μας επιτρέπουν να μετρήσουμε την απόσταση κάθε σουπερνόβα (και επομένως του γαλαξία) από εμάς. Το 2009, αστρονόμοι με επικεφαλής τον Katalin Takáts του Universidad Andrés Bello στη Χιλή χρησιμοποίησαν το SN 2009ib για να υπολογίσουν την απόσταση από το NGC 1559, επιστρέφοντας μια απάντηση 19,8 mega.parsecsή 64,57 εκατ Ετη φωτός.

Εν τω μεταξύ, το SN 2005df είναι α τύπου 1α σουπερνόβα, που σηματοδοτεί την καταστροφή του α άσπρος νάνος. Οι σουπερνόβα τύπου 1α έχουν τυποποιήσιμη φωτεινότητα. Όσο πιο μακριά είναι, τόσο πιο αδύναμα φαίνονται, αλλά αν ξέρουμε ποιο είναι το αληθινό και το τυποποιήσιμο τους λάμψη Δηλαδή, μπορούμε να υπολογίσουμε ακριβώς πόσο μακριά πρέπει να είναι μεταξύ τους για να φαίνονται τόσο αδύναμοι όσο αυτοί. Επομένως, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον προσδιορισμό των κοσμικών αποστάσεων. Για το λόγο αυτό θεωρούνται και «τυποποιημένα κεριά». Το 2019, αστρονόμοι με επικεφαλής την Caroline Huang και τον Adam Riess του Πανεπιστημίου Johns Hopkins χρησιμοποίησαν το SN 2005df, μαζί με δύο άλλους τύπους τυπικών κεριών, συγκεκριμένα μεταβλητά αστέρια τύπου Cepheid και Mira, για να επιβεβαιώσουν την απόσταση από το NGC 1559. Τους είπαν μια απάντηση σημειώθηκαν 19,8 megaparsec, σε εξαιρετική συμφωνία με την προηγούμενη μέτρηση από το SN 2009ib.

Με βάση εν μέρει αυτή τη μέτρηση της απόστασης, η ομάδα των Huang και Riess μπόρεσε να βαθμονομήσει τη φωτεινότητα των σουπερνόβα τύπου 1a σε πιο μακρινούς γαλαξίες για να μετρήσει τις αποστάσεις τους με μεγαλύτερη ακρίβεια. Στη συνέχεια, συνέκριναν αυτές τις αποστάσεις με τις δικές τους μετατόπιση στο κόκκινο για να υπολογίσετε το Σταθερά Hubbleένα μέτρο του διαστολή του σύμπαντοςστα 73,3 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο ανά megaparsec.

Αυτός ο υπολογισμός είναι ενδιαφέρον. έχει προσθέσει περαιτέρω καύσιμο στο κοσμολογικό παράδοξο γνωστό ως “Τάση Hubble», στην οποία οι μετρήσεις του ρυθμού διαστολής που χρησιμοποιούν σουπερνόβα τύπου 1a παρέχουν μια διαφορετική απάντηση από τις μετρήσεις ρυθμού διαστολής που βασίζονται στη μελέτη του κοσμικό φόντο μικροκυμάτωνπου δίνει σταθερά Hubble 67,8 χιλιομέτρων ανά δευτερόλεπτο ανά megaparsec.

Παραμένει ένα μυστήριο γιατί αυτές οι μετρήσεις είναι διαφορετικές όταν, φυσικά, θα έπρεπε να είναι ίδιες.

Σχετικές ιστορίες:

— Η γιγάντια μαύρη τρύπα στον γαλαξία M87 εκτοξεύει πίδακες σχεδόν με την ταχύτητα του φωτός

— Η μαύρη τρύπα των βαμπίρ είναι ένας «επιταχυντής κοσμικών σωματιδίων» που μπορεί να λύσει ένα μακροχρόνιο αστρονομικό μυστήριο

— Η πρώτη μαύρη τρύπα που φωτογραφήθηκε ποτέ από ανθρώπους έχει στριμμένα μαγνητικά πεδία και οι επιστήμονες είναι ενθουσιασμένοι

Το NGC 1559 έχει επίσης ένα άλλο αξιοσημείωτο χαρακτηριστικό. Το 2023, οι Ταϊβανοί αστρονόμοι χρησιμοποίησαν δεδομένα από ΔΟΧΕΙΟ‘μικρό Παρατηρητήριο ακτίνων Χ Chandra για να βρείτε οκτώ πηγές υπερφωτεινών ακτίνων Χ (ULX) στο NGC 1559. Τα ULX είναι μυστηριώδη αντικείμενα που απελευθερώνουν χειμάρρους εξαιρετικά υψηλής ενέργειας Η υποψία είναι ότι τα φαινόμενα αυτά αφορούν συμπαγή αντικείμενα όπως π.χ αστέρια νετρονίων και μαύρες τρύπες.

Ένα από τα οκτώ ULX του NGC 1559 ξεχώριζε πάνω από τα άλλα. Ως X-24, η εκπομπή ακτίνων Χ ποικίλλει με περιοδικότητα 7.500 δευτερολέπτων (δύο ώρες και πέντε λεπτά). Αυτή η περιοδικότητα υποπτεύεται ότι σχετίζεται με την περίοδο τροχιάς ενός αντικειμένου, πιθανώς ενός αστεριού, που κινείται γύρω από μια μαύρη τρύπα αστρικής μάζας με μια βαρυτική δύναμη αρκετά ισχυρή ώστε να αφαιρέσει υλικό από το αντικείμενο που βρίσκεται σε τροχιά και να το καταναλώσει. Αν ναι, θα ήταν το πρώτο συμπαγές δυαδικό ULX που ανακαλύφθηκε.

Για έναν χαλαρά τυλιγμένο αλλά όμορφο σπειροειδή γαλαξία που βρίσκεται στη μέση του πουθενά με λίγους άλλους κοντινούς γαλαξίες, ο NGC 1559 καταφέρνει να κατέχει μια σημαντική θέση για τους αστρονόμους στη μελέτη των άστρων, των γαλαξιών και του σύμπαντος γενικότερα.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *