Яскрава галактика, усіяна драматичними пиловими смугами та блискучими ділянками зіркоутворення, є більше, ніж просто гарна картинка.

Галактика Кальмара – формально відома як M77 або NGC 1068 – є прототипом свого типу, з надмасивною чорною діркою, що жадібно поглинає матеріал у своєму ядрі.

Оскільки ця галактика знаходиться дуже близько до Чумацького Шляху – приблизно 35 мільйонів світлових років від нас – і є такою яскравою, вона пропонує чудову лабораторію для розуміння динаміки активного галактичного ядра.

Але є одна проблема. Галактика Кальмара дуже пилова, і її центр ще більш запилений. Це ускладнює спостереження за її серцем, щоб побачити двигун, що його приводить в рух.

На щастя, саме для цього JWST був спроектований.

Інфрачервоне світло не блокується і не розсіюється пилом так, як коротші хвилі. Тому, завдяки новим спостереженням у ближньому інфрачервоному (NIRCam) та середньому інфрачервоному (MIRI) діапазонах, JWST виявив особливості Галактики Кальмара, які не можна побачити в оптичних, ультрафіолетових або навіть радіохвильових діапазонах.

Нові зображення показують стрічку зірок, газу та пилу – відому як барна структура – через центр спіральної галактики, яка не видима в оптичних хвилях.

Ці зображення також проникають через величезні обсяги пилу в центрі галактики, щоб виявити деталі навколо її ядра.

Маса, що там знаходиться, вважається приблизно 13 мільйонів разів більшою за масу Сонця, але не зовсім зрозуміло, в якій формі ця маса існує. Є свіжі докази, що в центрі Галактики Кальмара можуть перебувати не одна, а дві надмасивні чорні діри, які обертаються одна навколо іншої.

JWST, ймовірно, не зможе вирішити це питання, зображуючи пару безпосередньо – з проекційною відстанню всього 0.1 парсека, вони будуть занадто близько, щоб розрізнити їх окремо з відстані десятків мільйонів світлових років, навіть з чудовою роздільною здатністю JWST.

Однак телескоп може виявити рухи пилу та газу навколо галактичного центру, що може дати більше інформації про природу чорної діри (або чорних дір), які її збурюють.

Також на зображеннях JWST видно яскраво світлі ділянки, пофарбовані в червоний. Це ділянки зіркоутворення, які виникають у газі та пилу вздовж спіральних рук галактики.

У зображенні видно яскраве кільце зіркоутворення навколо центру галактики, діаметром кілька тисяч світлових років.

Це відоме як кільце зіркоутворення, і його добре вивчали в Галактиці Кальмара. Астрономи вважають, що це кільце утворилося внаслідок архітектури галактики, яка гравітаційно концентрує газ у цій області.

Інші регіони зіркоутворення також розподілені вздовж спіральних рук галактики, що свідчить про високо динамічне галактичне середовище.

Отже, тут вже багато чого відбувається – але це ще не все. У 2022 році вчені виявили, що вони простежили високоенергетичний нейтрино безпосередньо до серця Галактики Кальмара.

Галактичне ядро, як вважається, споживає матеріал з швидкістю, еквівалентною приблизно 0.23 рази маси Сонця щороку. Це досить стабільний темп, і весь цей матеріал, що обертається під екстремальним гравітаційним та тертяним стресом, генерує чимало енергії.

Високоенергетичні нейтрино виникають в умовах надзвичайної енергії, але їх дуже важко відстежити. Дослідження 2022 року свідчить, що Галактика Кальмара може бути гігантським прискорювачем атомних частинок. Якщо це так, вона буде однією з лише кількох виявлених за межами Чумацького Шляху.

Досліджуючи такі об'єкти в світлі, яке розкриває таємниці, які зазвичай не видимі нашими очима, JWST може допомогти відповісти на деякі з найцікавіших питань про Всесвіт навколо нас.

Ви можете завантажити зображення JWST Галактики Кальмара у розмірах для шпалер з веб-сайту ESA Webb.