October 18, 2024

Op elkaar inwerkende sterrenstelsels zijn meer dan ze lijken, zoals de James Webb Telescope laat zien

Op elkaar inwerkende sterrenstelsels zijn meer dan ze lijken, zoals de James Webb Telescope laat zien

Het is nog maar twee jaar geleden dat de eerste wetenschappelijke beelden van JWST werden vrijgegeven.

Deze weergave toont het verschil tussen de NIRCam- en MIRI-weergaven bij JWST, waar NIRCam scherper is en meer objecten onthult. De MIRI-weergave onthult details van het stof die geen enkele andere golflengte kan bieden, inclusief de overvloed en samenstelling van het stof binnenin, wat verband houdt met het potentieel voor stervorming en leven in de Melkweg. In MIRI-weergave is rood = gasrijk; Blauw = gasarm (maar nog steeds aanwezig); Groen = organische moleculen, vooral polycyclische aromatische koolwaterstoffen.

creditNASA, de European Space Agency, de Canadian Space Agency en het Space Science Institute

Ze combineerden hoge resolutie met ongekende gevoeligheid in infrarood licht.

Wanneer de (oudere) Hubble-gegevens worden toegevoegd, is het JST-camerabeeld van de zuidelijke ringvormige wolk op verschillende manieren duidelijk superieur: resolutie, onthulde details, omvang van het buitenste gas, enz. Het is werkelijk een verbazingwekkende onthulling over hoe sterren als de zon hun leven beëindigen, en ook hoe de wolk zich enigszins uitbreidde tussen de opnames die met de Hubble- en James Webb-telescoop werden gemaakt.

creditNASA, de European Space Agency, de Canadian Space Agency en het Space Science Institute

Er waren al vroeg veel verrassingen.

Stefan Vrolijk Kwintet JWST

Deze afbeelding is de eerste midden-infraroodopname van Stefans Pentagram, gemaakt door de James Webb-ruimtetelescoop. Het sterrenstelsel rechtsboven in de afbeelding vertoont een opmerkelijk puntig patroon: bewijs van een voorheen onopgemerkt superzwaar zwart gat.

creditNASA, European Space Agency, Canadian Space Agency, Space Science Institute

Er zijn nieuwe kenmerken ontdekt binnen planetaire systemen.

Fomalhaut JWST-systeem

Deze afbeelding van de stofschijf rond de jonge ster Fomalhot is afkomstig van het midden-infraroodinstrument (MIRI) van het Webb Observatorium. Het onthult drie overlappende banden die zich uitstrekken tot een afstand van 23 miljard kilometer van de ster. Webb heeft voor het eerst de binnenbanden onthuld, die nog nooit eerder zijn gezien. Labels aan de linkerkant geven individuele kenmerken aan. Rechts is een grote stofwolk gemarkeerd en afzonderlijke afbeeldingen laten dit zien op twee infrarode golflengten: 23 en 25,5 micron.

credit:NASA, Europese Ruimtevaartorganisatie, Canadese Ruimtevaartorganisatie; Verwerking: EEN. Gaspar (Universiteit van Arizona) en Alyssa Pagan (Instituut voor Ruimtewetenschap en Technologie)

Afstandsrecords zijn verbroken, zowel voor individuele sterrenstelsels als voor

JADES-GS-z14-0, in de doos bovenaan, bevindt zich achter (en rechts van) een dichterbij, helderder, blauwer sterrenstelsel. Alleen door de kracht van spectroscopie met ongelooflijke precisie, die in staat is de twee bronnen van elkaar te scheiden, kon de aard van dit verre object op een standaardmanier worden bepaald. Het licht ervan komt naar ons toe sinds het universum slechts 290 miljoen jaar oud was: slechts 2,1% van zijn huidige leeftijd.

credit:S. Carniani et al. (JADES-samenwerking), arXiv:2405.18485, 2024

Evenals de oudste groepen sterrenstelsels.

De verste sterrenhoop van de James Webb-telescoop

Hier worden sterrenstelsels weergegeven die behoren tot de protogroep genaamd A2744z7p9OD, weergegeven boven hun posities in het zicht van de James Webb Telescoop op cluster Abell 2744. Slechts 650 miljoen jaar na de oerknal is deze groep de oudste protogroep van sterrenstelsels die ooit is geïdentificeerd. Dit is vroeg, maar komt overeen met simulaties die laten zien wanneer de eerste protopopulaties uit aanvankelijk dichtere gebieden zouden moeten verschijnen.

credit:NASA, ESA, CSA, Takahiro Morishita (IPAC); Therapeut: Alyssa Pagan (STScI)

Maar er zijn ook verrassende kenmerken naar voren gekomen in op elkaar inwerkende sterrenstelsels.

Achtergrondstelsels in de James Webb Telescope, Stefan's Quintet

In deze afbeelding schijnen sterstromen die loskomen van een van de samenwerkende sterrenstelsels in Stefans Cluster, terwijl achtergrondstelsels veel verder weg schijnen. De nieuwe sterren die zich vormen zullen misschien niet lang door de zwaartekracht gebonden en onverstoord blijven, maar zolang ze dat wel doen, zullen ze clusters van sterren (of sterrenstelsels) vormen die helemaal geen donkere materie in zich hebben.

creditNASA, de European Space Agency, de Canadian Space Agency en het Space Science Institute

Met de nabij-infrarode NIRCam- en MIRI-midden-infraroodweergaven kunnen optisch onzichtbare kenmerken worden gezien Ze straalde schitterend.

Het paar op elkaar inwerkende sterrenstelsels tijdens de fusie, bekend als IC 1623, werd in beeld gebracht door JWST. Bij het maken van deze afbeelding zijn gegevens van drie JWST-instrumenten, MIRI, NIRSpec en NIRCam, gebruikt. De aanhoudende vuurwerkexplosie in het centrum produceert intense infraroodemissies.

credit:ESA/WEB, NASA en CSA, L. Armoes en A. Evans; Dankbetuigingen: R. Colombari

Eerder had het Hongaarse paar Arp 142 – de pinguïn en het ei – Bekeken door Hubble.

Dit op elkaar inwerkende paar sterrenstelsels, genaamd Arp 142, werd “De Pinguïn en het Ei” genoemd nadat de Hubble-ruimtetelescoop dit beeld van de twee leden van de sterrenstelsels onthulde: de uitgebreide NGC 2936 en de compacte NGC 2937.

creditNASA, ESA en het Hubble Legacy Team (Space Telescope Science Institute/American Astronomical Society)

naar Viering van het tweede jubileumJWST vrijgegeven NIRCam-afbeelding,

Deze NIRCam-opname van de pinguïn en het ei vertoont een rookachtig uiterlijk, terwijl het “oog” van de pinguïn helder schijnt: consistent met het centrum van wat tot misschien wel 75 miljoen jaar geleden een normaal uitziend spiraalstelsel was. De zwaartekrachtontmoeting met het “ei”-stelsel heeft het minder massieve spiraalstelsel vervormd en uitgerekt tot de vorm die we hier nu zien.

creditNASA, European Space Agency, Canadian Space Agency, Space Science Institute

A Afbeelding van Maria,

In mid-infraroodlicht lijkt de Penguin meer op een zeepaardje, waarbij koel stof het uiterlijk van de Melkweg domineert, terwijl het Ei kleiner en compacter lijkt: grotendeels verlicht door de oudere, koelere sterren binnenin. Bij veel langere golflengten dan het NIRCam-beeld is de resolutie van MIRI veel lager, maar vertoont deze nog steeds verbazingwekkend scherpe kenmerken.

creditNASA, European Space Agency, Canadian Space Agency, Space Science Institute

En ook Samengesteld beeld Van deze galactische ontmoeting, die zich op 326 miljoen lichtjaar afstand afspeelt.

In dit samengestelde beeld worden NIRCam- en MIRI-gegevens gecombineerd om dit beeld te produceren, dat rijkere details bevat dan alleen NIRCam- of MIRI-beelden. Hoewel MIRI- en NIRCam-kenmerken duidelijk aanwezig zijn in de pinguïn, draagt ​​alleen de centrale kern van het ei bij aan MIRI.

creditNASA, European Space Agency, Canadian Space Agency, Space Science Institute

Het grootste sterrenstelsel, het Penguinstelsel, vertoont dramatisch uitgebreide kenmerken: complex gas, dat aanleiding geeft tot nieuwe episoden van stervorming.

Deze driedelige animatie toont Hubble (zichtbaar licht), NIRCam (bijna-infrarood licht) en NIRCam+MIRI samengestelde beelden (allemaal JWST-licht) over elkaar heen, waarbij de verschillende kenmerken worden benadrukt die worden aangetroffen in een component Penguin op Arp 142 .

Kredieten:NASA, ESA en het Hubble Legacy Team (Space Telescope Science Institute/Australian Space Research Association); NASA, de European Space Agency, de Canadian Space Agency en het Space Telescope Science Institute; Verwerking: E. Siegel

Ondertussen blijft het Ei relatief ongestoord: het is een massiever, compacter elliptisch sterrenstelsel, met heel weinig gas.

Deze driedelige animatie toont Hubble (zichtbaar licht), NIRCam (bijna-infraroodlicht) en NIRCam+MIRI samengestelde beelden (allemaal JWST-licht) over elkaar heen, waarbij de verschillende kenmerken worden benadrukt die in de eicomponent worden aangetroffen in Arp 142 Merk op hoe alleen de achtergrondstelsels en het absolute centrum van de eicel worden beïnvloed door de MIRI-beelden.

Kredieten:NASA, ESA en het Hubble Legacy-team (Space Telescope Science Institute/ASAR); NASA, de European Space Agency, de Canadian Space Agency en het Space Telescope Science Institute; Verwerking: E. Siegel

Vlakbij ligt het sterrenstelsel PGC 1237172 op de rand, 100 miljoen lichtjaar dichterbij: het is stofarm en bijna onzichtbaar voor MIRI.

Deze driedelige animatie toont Hubble (zichtbaar licht), NIRCam (bijna-infrarood licht) en NIRCam+MIRI samengestelde beelden (allemaal JWST-licht) over elkaar heen gelegd, waarbij verschillende kenmerken worden benadrukt die te vinden zijn in het sterrenstelsel PGC 1237172, gelegen aan de rand van het sterrenstelsel. rand. Het sterrenstelsel zelf is bijna onzichtbaar voor de ogen van MIRI.

Kredieten:NASA, ESA en het Hubble Legacy Team (Space Telescope Science Institute/Australian Space Research Association); NASA, de European Space Agency, de Canadian Space Agency en het Space Telescope Science Institute; Verwerking: E. Siegel

De pinguïn, die voorheen een spiraal was, zet uit en krijgt in infrarood licht de vorm van een zeepaardje.

Deze drie weergaven tonen zichtbaar licht (links), nabij-infrarood (midden) en midden-infrarood (rechts) van het Penguinstelsel, dat deel uitmaakt van Arp 142. Het sterrenstelsel krijgt een zeepaardachtig uiterlijk in midden-infraroodlicht Het belicht polycyclische aromatische koolwaterstoffen, koele oude sterren en koel stof.

Kredieten:NASA, ESA en het Hubble Legacy-team (Space Telescope Science Institute/AARP); NASA, de European Space Agency, de Canadian Space Agency en het Space Telescope Science Institute; Samenstelling: E. Siegel

Het rokerige uiterlijk onthult polycyclische aromatische koolwaterstoffen: complexe organische moleculen die mogelijk de voorlopers van leven zijn.

Dit geannoteerde samengestelde beeld van de James Webb Telescoop toont NIRCam- en MIRI-gegevens samen, waarbij kenmerken met een langere golflengte in rodere kleuren zijn gemarkeerd en kenmerken met een kortere golflengte in blauwere kleuren. Vooral de Penguin Star vertoont een grote diversiteit aan gasvormige en stellaire kenmerken, wat aantoont hoe sterk deze wordt verstoord door deze zwaartekrachtontmoeting.

creditNASA, European Space Agency, Canadian Space Agency, Space Science Institute

Uiteindelijk, ironisch genoeg, het ei Je zal het begrijpen Pinguïn.

Mostly Mute Monday vertelt een astronomisch verhaal door middel van foto's, beelden en in niet meer dan 200 woorden.