Космический телескоп NASA «Джеймс Уэбб» получил новое изображение спиральной галактики Messier 77, широко известной как «Кальмар», в среднем инфракрасном диапазоне. Снимок, сделанный прибором среднего инфракрасного диапазона (MIRI), с небывалой детализацией показал закрученные спиральные рукава, пылевой диск и ослепительно яркое активное ядро галактики, расположенной в 45 млн световых лет от Земли в созвездии Кита. Её портрет стал «снимком месяца».
Источник изображений: A. Leroy / ESA, Webb, NASA, CSA
В центре галактики скрыта компактная область горячего газа, которая с лёгкостью затмевает свечение всей остальной галактики и даже перегружает камеры телескопа. Это активное галактическое ядро (АГЯ). Его питает сверхмассивная чёрная дыра массой в 8 млн солнечных масс. Газ во внутренних областях притягивается мощной гравитацией на стремительную орбиту вокруг чёрной дыры, сталкивается, разогревается и испускает колоссальные объёмы излучения. Яркие оранжевые линии, расходящиеся на снимке из центра Messier 77, к самой галактике отношения не имеют: это дифракционные лучи — оптический артефакт, возникающий на краях шестиугольных зеркальных сегментов и опорных стоек телескопа при очень ярком и компактном источнике света.
Снимок NIRCam телескопа «Джеймс Уэбб» показывает галактику Мессье 77 (M77, NGC 1068) в ближнем инфракрасном диапазоне: видны яркое активное ядро, центральная перемычка, спиральные рукава и кольцо областей звездообразования
Галактика известна не только заметным АГЯ, но и бурным звездообразованием. Инфракрасный снимок выявил перемычку в центральной области, невидимую в оптическом диапазоне. Перемычку окружает яркое кольцо звездообразования диаметром более 6 000 световых лет, образованное внутренними окончаниями двух спиральных рукавов. Звёзды рождаются здесь с исключительной интенсивностью, а вспышки звездообразования видны на снимке как плотно расположенные оранжевые пузыри. Близость Messier 77 к Земле делает это кольцо одним из самых изученных примеров подобного явления.
Диск галактики заполнен газом и пылью, которые остались от прежних поколений звёзд и одновременно послужат топливом для рождения новых. Прибор MIRI улавливает тепловое свечение межзвёздной пыли на длинных волнах — на этом снимке оно окрашено в синий. Пыль складывается в гигантский вихрь дымчатых закрученных нитей с полостями между ними, а вдоль спиральных рукавов хорошо заметны оранжевые пузыри, которые образовали скопления недавно родившихся звёзд.
Комбинированный инфракрасный снимок MIRI и NIRCam телескопа «Джеймс Уэбб» показывает галактику Мессье 77 (M77, NGC 1068) с ЯГА, пылевыми спиральными рукавами и областями звездообразования
За пределами сравнительно узкого поля зрения телескопа рукава Messier 77 сливаются в тусклое протяжённое кольцо водорода шириной в тысячи световых лет, где тоже продолжается звездообразование. Обширные разреженные нити водорода пронизывают кольцо и уходят в межгалактическое пространство, образуя самую дальнюю оболочку галактики. За щупальцеобразный вид этих нитей Messier 77 получила второе название — галактика «Кальмар».
Данные для снимка получены в рамках программы № 3707 - A JWST Census of the Local Galaxy Population: Anchoring the Physics of the Matter Cycle, посвящённой переписи массивных близких галактик со звездообразованием. Разрешение приборов «Джеймса Уэбба» позволяет различить отдельные звёздные скопления и резервуары газа, а значит — детально проследить цикл рождения, жизни и гибели звёзд.