После получения захватывающего изображения знаменитой галактики Сомбреро (M 104) в среднем инфракрасном диапазоне в конце 2024 года, космический телескоп NASA «Джеймс Уэбб» снова удивляет нас. Теперь он представил данные наблюдений в ближнем инфракрасном диапазоне, и этот новый снимок заставляет нас по-новому взглянуть на одну из самых фотогеничных галактик Вселенной.

На этом изображении ярко сияет массивный балдж — сфероидальное уплотнение из звезд в самом сердце галактики, в то время как пыль по краям диска частично блокирует звездный свет.

Изучение галактик, подобных Сомбреро, в разных длинах волн — в ближнем и среднем инфракрасном диапазоне с помощью «Джеймса Уэбба», а также в видимом свете с помощью космического телескопа NASA/ESA «Хаббл» — помогает астрономам понять, как эта сложная система из звезд, пыли и газа формировалась, эволюционировала и как все эти компоненты взаимодействуют, создавая гармонию в космическом танце.
По сравнению с изображением в видимом свете от «Хаббла», где пылевой диск выглядит как четкая темная полоса, на новом снимке, полученном с помощью камеры ближнего инфракрасного диапазона (NIRCam) «Джеймса Уэбба», этот диск кажется менее выраженным. И это не случайность: более длинные, красные волны инфракрасного излучения, испускаемые звездами галактики Сомбреро, легче проникают сквозь пыль, словно лучи света, пробивающиеся через занавес. В результате меньше звездного света блокируется, и мы видим более ясную картину. На снимке же в среднем инфракрасном диапазоне мы фактически видим свечение самой пыли.

Галактика Сомбреро расположена на краю галактического скопления Девы, на расстоянии около 30 миллионов световых лет от Земли. Ее масса впечатляет — около 800 миллиардов масс нашего Солнца.
Исследования показали, что Сомбреро пережила слияние с как минимум одной галактикой. Об этом говорят несколько странностей, которые астрономы заметили за последние годы. Например, галактика является домом для более чем 2 000 шаровых скоплений — чрезвычайно плотных объединений из сотен тысяч старых звезд, связанных гравитацией. Спектроскопические исследования этих скоплений удивили: звезды внутри них неожиданно отличаются друг от друга. Обычно звезды, рождающиеся примерно в одно время из одного материала, имеют схожие химические «отпечатки» — одинаковое количество элементов, таких как кислород или неон. Но в шаровых скоплениях Сомбреро эти «отпечатки» разнятся. Слияние галактик, растянувшееся на миллиарды лет, могло перемешать звездный материал, создав такие различия.
Еще одним доказательством слияния является деформированный внутренний диск галактики. На первый взгляд кажется, что мы видим Сомбреро идеально с «ребра», но на самом деле наше положение на шесть градусов выше ее галактического экватора. Мы смотрим на нее чуть сверху, и с этого ракурса внутренний диск выглядит наклоненным внутрь, словно начало воронки, а не плоская структура. Это искривление — как шрам, оставшийся после космического столкновения, которое навсегда изменило ее облик.
Мощное разрешение камеры NIRCam «Джеймса Уэбба» позволяет нам заглянуть еще дальше. На снимке видны отдельные звезды за пределами галактики, но не обязательно на том же расстоянии от нас, что и Сомбреро. Некоторые из них выделяются красным цветом — и это не случайность. Это красные гиганты, более холодные звезды, которые компенсируют свою низкую температуру огромным размером, ярко сияя на этом изображении. Эти красные гиганты заметны и в среднем инфракрасном диапазоне, тогда как меньшие, голубые звезды, видимые в ближнем инфракрасном диапазоне, «исчезают» на более длинных волнах.
И это еще не все: на изображении NIRCam можно разглядеть галактики самых разных форм и цветов, разбросанные по космическому фону. Разнообразие их цветов — это подсказка для астрономов. По оттенкам можно определить, как далеко от нас эти галактики, какие процессы в них происходят, и даже как они эволюционируют.
Читайте также: «Джеймс Уэбб» запечатлел идеальное кольцо Эйнштейна.
