Астрономы исследуют природу галактики NGC 891 с помощью JWST

Инфракрасное изображение NGC 891 крупным планом, полученное космическим телескопом «Хаббл» (HST). Автор: HST/NASA/ESA.

Международная группа астрономов с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST) наблюдала близлежащую спиральную галактику, известную как NGC 891. Результаты наблюдательной кампании, опубликованные 15 августа на сервере препринтов arXiv, дают более глубокое представление о природе этой галактики и ее окологалактической среде.

Открытая в 1784 году, NGC 891 (также известная как Колдуэлл 23 или галактика Серебряная Щепка) — это видимая с ребра спиральная галактика без перемычки, расположенная примерно в 30 миллионах световых лет от нас. Она имеет размер около 100 000 световых лет и классифицируется как обычная спиральная галактика со звездообразованием, похожая на Млечный Путь, но с немного более высокой глобальной скоростью звездообразования (SFR).

Стремясь пролить больше света на свойства NGC 891, группа астрономов под руководством Жереми Шастене из Гентского университета в Бельгии решила исследовать окологалактическую среду (CGM) этой галактики с помощью инструмента средней инфракрасной области спектра (MIRI) и камеры ближней инфракрасной области спектра (NIRCam) телескопа JWST.

«В этой статье мы сосредоточились на распределении пыли и звезд в интерфейсе диск-гало прототипической галактики NGC 891, видимой с ребра, которую исследовали с помощью инструментов MIRI и NIRCam на борту JWST. Беспрецедентное разрешение и чувствительность JWST позволили нам разрешить и изучить субструктуры в CGM, что было невозможно на этих длинах волн», — пишут исследователи в своем исследовании.

JWST позволил команде Частенета обнаружить выбросы пыли на расстоянии около 13 000 световых лет от диска NGC 891. Эти выбросы были идентифицированы в форме нитей, дуг и сверхпузырей.

Оказалось, что некоторые из этих нитей соединяются со средней плоскостью, с областями высокой скорости звездообразования в NGC 891. Это открытие предполагает, что галактические ветры, управляемые обратной связью, играют важную роль в регулировании барионных циклов.

Кроме того, наблюдения выявили в NGC 891 наличие пыли в виде мелких зерен, а также, вероятно, полициклических ароматических углеводородов (ПАУ). Пытаясь объяснить выживание пылевого материала в течение нескольких десятков миллионов лет после того, как он был выброшен галактическими ветрами в интерфейсе диск-гало, астрономы предлагают два наиболее правдоподобных сценария.

«Эти мелкие частицы могут находиться в карманах плотного материала и быть защищенными от ионизирующего излучения; этот сценарий согласуется с результатами моделирования и хорошим соответствием между излучением и затуханием в литературе», — пояснили исследователи.

Они добавили, что выбросы могут также исходить из поверхностных слоев облаков, где разница в скорости ветра между горячим и теплым газом достаточна для создания слоя смешения, пополняемого охлаждающим материалом из фазы горячего газа.

Необходимо провести дальнейшие спектроскопические наблюдения CGM в NGC 891, чтобы подтвердить, какая из гипотез верна.

Больше информации: Jérémy Chastenet et al, JWST MIRI and NIRCam observations of NGC 891 and its circumgalactic medium, arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2408.08026