JWST Otkrio Skriveni „Bar“ u Srcu Galaksije Hobotnica (M77) — Prsten Zvezdanog Potopa i Tragovi Crne Rupe

Sjajna galaksija sa dramatičnim prugama prašine i žarištima formiranja zvezda nije samo lep prizor: nova posmatranja teleskopa James Webb (JWST) otkrivaju skrivene strukture u njenom centru. Galaksija Hobotnica, poznata i kao M77 / NGC 1068, predstavlja važan primer aktivne galaksije blizu naše — udaljena je oko 35 miliona svetlosnih godina — i zato je idealna za proučavanje mehanizama koji napajaju njeno jezgro.

A Hubble Space Telescope image of M77, AKA the Squid Galaxy, released in 2013. (NASA, ESA & A. van der Hoeven)

Šta su pokazale infracrvene slike?

JWST je u infracrvenom svetlu (NIRCam i MIRI instrumenti) probio gustu zavesu prašine koja skriva unutrašnjost Hobotnice i otkrio nekoliko ključnih detalja:

JWST's new near-infrared image of the Squid Galaxy. The four orange lines intersecting at the center of the image are not part of the scene, but arediffraction spikesgenerated by the instrument itself. (ESA/Webb, NASA & CSA, A. Leroy)

• Skriveni bar: jasno se vidi traka zvezda, gasa i prašine — tzv. bar — preko centralnog dela spiralne strukture, koja je u optičkom spektru slabo ili nikako vidljiva.
• Prsten zvezdanog potopa: oko jezgra se nalazi svetao prsten formiranja zvezda prečnika od nekoliko hiljada svetlosnih godina, gde je gas gravitaciono koncentrisan i intenzivno stvara nove zvezde.
• Detalji oko jezgra: slike probijaju velike naslage prašine i otkrivaju strukture i emisije u neposrednoj okolini centralne mase.

Masa u centru i mogućnost binarne crne rupe

Masa u samom središtu procenjena je na oko 13 miliona Sunčevih masa. Nekoliko radova ukazuje na mogućnost da to nije jedna, već dve supermasivne crne rupe u tesnoj binarnoj orbiti — međusobno odvojene svega ~0,1 parseka. Direktno razdvajanje takvog para slikom iz udaljenosti od desetina miliona svetlosnih godina je verovatno van dosega i JWST-a, ali instrument može pratiti kretanja gasa i prašine koje indirektno otkrivaju dinamiku sistema.

A composite of JWST's near- and mid-infrared images of M77. (ESA/Webb, NASA & CSA, A. Leroy)

Neutrini i energija jezgra

Godine 2022. istraživanje je povezalo jedan visokoenergijski neutrino sa centrom Hobotnice, što sugeriše da jezgro može funkcionisati kao moćan izvor čestica — svojevrsni prirodni akcelerator. Procena protoka materije u jezgru iznosi približno 0,23 masa Sunca godišnje, što stvara velike količine energije zbog ekstremnih gravitacionih i trenjnih uslova.

The full, glorious JWST mid-infrared image of the Squid Galaxy. (ESA/Webb, NASA & CSA, A. Leroy)

Zašto je otkriće važno?

Posmatranja JWST‑a otvaraju pogled na mehanizme koji dovode gas do centra galaksije, pokreću star formation i hrane aktivno jezgro. Razumevanje strukture bara i kretanja materije u Hobotnici pomaže astronomima da bolje modeluju evoluciju galaksija sa aktivnim supermasivnim crnim rupama i da potvrde izvor visokoenergijskih čestica.

Subscribe to ScienceAlert's free fact-checked newsletter

Gde možete videti slike?

Visoko detaljne NIRCam i MIRI slike Galaksije Hobotnica dostupne su na sajtu ESA Webb, uključujući i kompozitne verzije za preuzimanje u pozadinskim rezolucijama.

Zaključak: JWST je otvorio novu perspektivu na poznatu, ali prašinom skriveni, galaktički centar. Otkriveni bar i jasni prsten formiranja zvezda, uz naznake o binarnoj crnoj rupi i izvoru neutrino događaja, čine Hobotnicu jednom od najzanimljivijih meta za dalja proučavanja.