美国宇航局的韦伯望远镜描绘了19个附近螺旋星系的惊人结构

　　

　　

　　我们很容易被这些螺旋星系迷住。跟随它们清晰的手臂，它们布满了星星，来到它们的中心，在那里那里可能有古老的星团，有时还有活跃的超大质量黑洞。o只有美国国家航空航天局的詹姆斯·韦伯太空望远镜可以通过近红外光和中红外光的组合提供附近星系的高度详细的场景，并且这些图像的一组被公开发布。

　　这些韦伯望远镜拍摄的图像是一个大型长期项目的一部分，该项目名为“附近星系高角度分辨率物理”(PHANGS)，由全球150多名天文学家支持。在韦伯拍摄这些图像之前，PHANGS已经充满了来自美国宇航局哈勃太空望远镜、甚大望远镜的多单元光谱探测器和阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列的数据，包括紫外线、可见光和射电光的观测数据。韦伯对近红外和中红外的贡献提供了一些新的谜团。

　　巴尔的摩太空望远镜科学研究所(Space Telescope Science Institute)战略计划的项目科学家珍妮丝·李(Janice Lee)说，“韦伯的新图像非同寻常。”“即使对研究这些星系几十年的研究人员来说，它们也令人兴奋。气泡和细丝被分解到有史以来最小的尺度，并讲述了一个关于恒星形成周期的故事。”

　　随着韦伯拍摄的图像大量涌入，兴奋之情迅速在整个团队中蔓延开来。英国牛津大学的博士后研究员托马斯·威廉姆斯补充说:“我觉得我们的团队一直生活在一种被这些图像中的大量细节所压倒的状态中——以一种积极的方式。”

　　韦伯的NIRCam(近红外相机)在这些图像中捕捉到了数百万颗恒星，它们闪烁着蓝色的光芒。一些恒星散布在整个旋臂中，但其他的则在星团中紧密地聚集在一起。

　　望远镜的MIRI(中红外仪器)数据突出显示了发光的尘埃，向我们展示了它存在于恒星周围和恒星之间的位置。它还能聚焦那些尚未完全形成的恒星——它们仍然被包裹在气体和尘埃中，这些气体和尘埃滋养着它们的生长，就像尘埃峰顶的鲜红色种子一样。加拿大埃德蒙顿阿尔伯塔大学(University of Alberta)的物理学教授埃里克·罗索洛夫斯基(Erik Rosolowsky)说:“在这些地方，我们可以找到星系中最新、质量最大的恒星。”

　　还有什么让天文学家感到惊讶的吗?韦伯的图像显示了气体和尘埃中巨大的球形外壳。“这些洞可能是由一颗或多颗恒星爆炸造成的，在星际物质中雕刻出巨大的洞，”哥伦布俄亥俄州立大学的天文学教授亚当·勒罗伊解释说。

　　现在，追踪旋臂，找到红色和橙色的气体延伸区域。“这些结构在星系的某些部分趋向于遵循相同的模式，”Rosolowsky补充道。“我们认为这些就像波，它们的间距告诉我们很多关于星系如何分布气体和尘埃的信息。”对这些结构的研究将提供关于星系如何建立、维持和关闭恒星形成的关键见解。

　　有证据表明，星系是由内而外生长的——恒星的形成始于星系的核心，然后沿着星系臂向外扩散，以螺旋的方式远离星系中心。一颗恒星离星系核心越远，它就越有可能年轻。相比之下，靠近核心的区域被蓝色的聚光灯照亮，是古老恒星的聚集地。

　　那么那些被粉色和红色衍射峰包围的星系核呢?“这是一个明显的迹象，表明可能存在一个活跃的超大质量黑洞，”德国海德堡马克斯普朗克天文研究所的研究员伊娃·辛纳勒(Eva schinner)说。“或者，朝向中心的星团太亮了，以至于它们已经饱和了图像的那个区域。”

　　科学家们可以利用PHANGS的综合数据开始探索许多研究途径，但韦伯望远镜观测到的恒星数量前所未有，这是一个很好的起点。“恒星可以存在数十亿或数万亿年，”勒罗伊说。“通过对所有类型的恒星进行精确编目，我们可以对它们的生命周期建立一个更可靠、更全面的看法。”

　　除了立即发布这些图像外，PHANGS团队还发布了迄今为止最大的大约10万个星团的目录。Rosolowsky强调说:“利用这些图像可以进行的分析量远远超过了我们团队所能处理的。”“我们很高兴能支持这个社区，这样所有的研究人员都能做出贡献。”