Februar 22, 2024

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Atemberaubende JWST-Bilder von 19 Spiralgalaxien offenbaren eine unglaubliche Vielfalt

Atemberaubende JWST-Bilder von 19 Spiralgalaxien offenbaren eine unglaubliche Vielfalt

Wenn Sie von der Natur fasziniert sind, werden Ihnen diese Bilder von Spiralgalaxien nicht dabei helfen, Ihrer Magie zu entkommen.

Diese Bilder zeigen atemberaubende Details in 19 Spiralformen, frontal vom James Webb-Weltraumteleskop aufgenommen. Die galaktischen Arme werden von einer großen Anzahl infraroter Sterne beleuchtet, ebenso wie die dichten galaktischen Kerne, in denen sich supermassereiche Schwarze Löcher befinden.

Das James Webb-Weltraumteleskop hat diese Bilder im Rahmen des PHANGS-Programms (Physics at High Angle Resolution in Nearby Galaxies) aufgenommen. Fang Es handelt sich um ein Langzeitprogramm, das darauf abzielt, zu verstehen, wie Gas- und Sternentstehung mit der galaktischen Struktur und Entwicklung interagieren.

Diese Webbilder sind Teil eines großen, langfristigen Projekts, des Programms „Physics at High-Angle Resolution in Nearby Galaxies“ (PHANGS), das von mehr als 150 Astronomen weltweit unterstützt wird. Bevor Webb diese Bilder machte, war PHANGS vollgepackt mit Daten vom Hubble-Weltraumteleskop der NASA, dem Multi-Module Spectrograph Explorer des Very Large Telescope und dem Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, einschließlich Beobachtungen im ultravioletten, sichtbaren und Radiolicht. Webbs Beiträge zum Bereich des nahen und mittleren Infrarots lieferten viele neue Puzzleteile. (NASA/ESA/CSA)

Eines der vier wichtigsten wissenschaftlichen Ziele von Webb ist die Untersuchung der Entstehung und Entwicklung von Galaxien, und das PHANGS-Programm unterstützt diese Bemühungen. VLT, ALMA, Hubble und jetzt JWST haben alle dazu beigetragen.

„Webbs neue Bilder sind außergewöhnlich. Sie sind selbst für Forscher atemberaubend, die dieselben Galaxien jahrzehntelang untersucht haben.“

Janice Lee, Projektwissenschaftlerin, Space Telescope Science Institute.

JWST kann im Nahinfrarotlicht (NIR) und Mittelinfrarotlicht (MIR) sehen. Das bedeutet, dass es andere, detailliertere Details offenbart als selbst das leistungsstarke Hubble-Weltraumteleskop, das mit sichtbarem Licht, ultraviolettem Licht und einem kleinen Anteil Infrarotlicht arbeitet.

Eine Spiralgalaxie, deren Arme sich weiter nach rechts als nach links erstrecken, wodurch sie schief erscheint
Dies ist NGC 4254 (Messier 99), eine etwa 50 Millionen Lichtjahre entfernte Spiralgalaxie. Die Besonderheit besteht darin, dass ein Spiralarm natürlich aussieht und der andere verlängert und weniger eng ist. Obwohl es sich nicht um eine Starburst-Galaxie handelt, bildet sie dreimal schneller Sterne als andere ähnliche Galaxien. Diese schnelle Sternentstehungsrate könnte auf die Interaktion mit einer anderen Galaxie vor etwa 280 Millionen Jahren zurückzuführen sein. Mithilfe des James Webb-Weltraumteleskops wird das PHANGS-Programm Astronomen helfen, die Geschichte von NGC 4254 zu verstehen. (NASA, ESA, CSA, STScI, Janice Lee (STScI), Thomas Williams (Oxford), PHANGS-Team)

In diesen hochauflösenden Bildern des James-Webb-Weltraumteleskops ist die rote Farbe Gas und Staub, die Infrarotlicht aussenden, das das James-Webb-Weltraumteleskop hervorragend sehen kann. Einige Bilder enthalten helle Beugungserhebungen im Zentrum der Galaxie, die durch eine große Lichtmenge verursacht werden.

Dies könnte auf ein aktives supermassereiches Schwarzes Loch hinweisen oder von einer extrem hohen Konzentration an Sternen stammen.

„Dies ist ein klares Zeichen dafür, dass es ein aktives supermassereiches Schwarzes Loch geben könnte“, sagte Eva Scheinerer, Wissenschaftlerin am Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg. „Oder die Sternhaufen zur Mitte hin sind so hell, dass sie diesen Bereich des Bildes sättigen.“

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Zentrales Detail einer Spiralgalaxie mit linsenartigen Spitzen in der Mitte
Die Beugungsspitze im Zentrum von NGC 1365 ist ein Teleskopartefakt, der durch eine enorme Lichtmenge in einem kompakten Bereich verursacht wird. Dies wird entweder durch ein aktives supermassereiches Schwarzes Loch oder durch dicht gepackte Sterne im Zentrum der Galaxie verursacht. NGC 1365 ist eine etwa 74 Millionen Lichtjahre entfernte Doppelbalken-Spiralgalaxie. (NASA, ESA, CSA, STScI, Janice Lee (STScI), Thomas Williams (Oxford), PHANGS-Team)

Die Sterne in der Nähe des galaktischen Zentrums sind normalerweise viel älter als die Sterne in den Armen. Je weiter ein Stern vom Zentrum der Galaxie entfernt ist, desto jünger ist er. Die neuesten Sterne erscheinen blau, nachdem sie den Kokon aus Gas und Staub, in dem sie geboren wurden, aufgeblasen haben.

Orangefarbene Massen weisen auf jüngere Sterne hin. Es ist immer noch in eine Decke aus Gas und Staub gehüllt und sammelt und formt weiterhin aktiv Materialien.

„Hier können wir die neuesten und massereichsten Sterne in Galaxien finden“, sagte Eric Rozolovsky, Professor für Physik an der University of Alberta in Edmonton, Kanada.

Dies ist NGC 1672, eine etwa 60 Millionen Lichtjahre entfernte Spiralgalaxie. Es könnte sich um eine Seyfert-Galaxie vom Typ II handeln, obwohl die Astronomen nicht ganz sicher sind. Es hat einen hellen Kern und eine umgebende Starburst-Region. (NASA, ESA, CSA, STScI, Janice Lee (STScI), Thomas Williams (Oxford), PHANGS-Team)

Die neuen Bilder wurden zusammen mit einigen Hubble-Ansichten derselben Galaxien veröffentlicht. Diese verdeutlichen, wie die Beobachtung unterschiedlicher Lichtwellenlängen unterschiedliche Details in Galaxien offenbart oder verdeckt. Im PHANGS-Beobachtungsprogramm beobachteten verschiedene Teleskope Galaxien im sichtbaren, infraroten, ultravioletten und Radiolicht.

Da das menschliche Auge kein Infrarotlicht sehen kann, werden verschiedenen Wellenlängen des Lichts unterschiedliche sichtbare Farben zugeordnet, um Bildern eine Aussagekraft zu verleihen. Im JWST-Bild von NGC 628 oben ist das galaktische Zentrum mit uralten Sternen gefüllt, die einige der kürzesten Lichtwellenlängen aussenden, die ein Teleskop erkennen kann. Um sie sichtbar zu machen, wurden sie mit einer blauen Farbe versehen.

Im Hubble-Bild erscheint derselbe Bereich gelber und stumpfer. Die Region sendet die längsten Lichtwellenlängen aus, die Hubble wahrnehmen kann, daher weist sie andere Farbzuordnungen auf als das James-Webb-Weltraumteleskop.

Hubble- (links) und JWST-Ansicht (rechts) von Spiralgalaxien
Bild des Hubble-Weltraumteleskops von NGC 628 (links) und derselben Galaxie wie vom James Webb-Weltraumteleskop (rechts). Beide Bilder sind groß, inspirierend und informativ, aber das Bild des James Webb-Weltraumteleskops bietet mehr Details. Zwischen Gas- und Staubkonzentrationen entstehen große blasenförmige Lücken. In einigen Bildern könnte dies durch Supernovae verursacht worden sein. (NASA, ESA, CSA, STScI, Janice Lee (STScI), Thomas Williams (Oxford), PHANGS-Team)

Janice Lee ist Projektwissenschaftlerin am Space Telescope Science Institute in Baltimore.

Sie sprach für uns alle, als sie sagte: „Webbs neue Bilder sind außergewöhnlich. Sie verblüffen selbst Forscher, die dieselben Galaxien jahrzehntelang untersucht haben. Die Blasen und Filamente werden bis in die kleinsten jemals beobachteten Maßstäbe aufgelöst und erzählen eine Geschichte über die.“ Sternentstehungszyklus.“

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Diese Galaxien sind allesamt Spiralgalaxien wie die Milchstraße, das heißt, sie werden durch massereiche Arme definiert. Die Spiralarme ähneln eher Wellen, die sich durch den Weltraum bewegen, als dass sich einzelne Sterne gemeinsam bewegen. Astronomen untersuchen die Arme, weil sie grundlegende Erkenntnisse darüber liefern können, wie Galaxien aufgebaut und erhalten werden und wie sie die Sternentstehung stoppen können.

„Diese Strukturen neigen dazu, in bestimmten Teilen von Galaxien dem gleichen Muster zu folgen“, fügte Rozolovsky hinzu. „Wir stellen sie uns wie Wellen vor, und ihre Abstände verraten uns viel darüber, wie die Galaxie Gas und Staub verteilt.“

Seit seiner Aufnahme des wissenschaftlichen Betriebs hat das James Webb-Weltraumteleskop Astronomen einen riesigen Datenstrom zur Verfügung gestellt, der die Forschung in den kommenden Jahren und Jahrzehnten vorantreiben wird. Diese wunderschönen Bilder sind nur Teil einer größeren Datenveröffentlichung, die einen Katalog von etwa 100.000 Sternhaufen umfasst.

„Der Analyseumfang, der mit diesen Bildern durchgeführt werden kann, ist weit größer als alles, was unser Team bewältigen kann“, sagte Eric Rozolovski von der University of Alberta. „Wir freuen uns, die Community zu unterstützen, damit alle Forscher einen Beitrag leisten können.“

Dieser Artikel wurde ursprünglich veröffentlicht von Das Universum heute. liest Originaler Artikel.