Webb undersøger en ekstrem starburst-galakse

Find struktur under livlige forhold

Ser man på M82 i lidt længere infrarøde bølgelængder, kan der ses klumpede ranker repræsenteret i rødt, der strækker sig over og under galaksens plan. Disse gasformige streamers er en galaktisk vind, der suser ud fra kernen af ​​stjerneudbruddet.

Et fokusområde for dette forskerhold var at forstå, hvordan denne galaktiske vind, som er forårsaget af den hurtige hastighed af stjernedannelse og efterfølgende supernovaer, bliver opsendt og påvirker dets omgivende miljø. Ved at løse en central del af M82 kunne forskerne undersøge, hvor vinden stammer fra, og få indsigt i, hvordan varme og kolde komponenter interagerer i vinden.

Webbs NIRCam-instrument var velegnet til at spore strukturen af ​​den galaktiske vind via emission fra sodholdige kemiske molekyler kendt som polycykliske aromatiske kulbrinter (PAH'er). PAH'er kan betragtes som meget små støvkorn, der overlever i køligere temperaturer, men ødelægges under varme forhold.

Til holdets store overraskelse fremhæver Webbs syn på PAH-emissionen den galaktiske vinds fine struktur - et aspekt, der hidtil var ukendt. Afbildet som røde filamenter strækker emissionen sig væk fra det centrale område, hvor hjertet af stjernedannelsen er placeret. Et andet uventet fund var den lignende struktur mellem PAH-emissionen og den af ​​varm, ioniseret gas.

"Det var uventet at se PAH-emissionen ligne ioniseret gas," sagde Bolatto. "PAH'er skal ikke leve særlig længe, ​​når de udsættes for et så stærkt strålingsfelt, så måske bliver de genopfyldt hele tiden. Det udfordrer vores teorier og viser os, at yderligere undersøgelse er påkrævet."

Lyser en vej frem

Webbs observationer af M82 i nær-infrarødt lys giver anledning til yderligere spørgsmål om stjernedannelse, hvoraf nogle af holdet håber at kunne besvare med yderligere data indsamlet med Webb, inklusive data fra en anden stjerneudbrudsgalakse. To andre artikler fra dette hold, der karakteriserer stjernehobe og korrelationer mellem vindkomponenter i M82, er næsten færdiggjort.

I den nærmeste fremtid vil holdet have spektroskopiske observationer af M82 fra Webb klar til deres analyse, samt komplementære billeder i stor skala af galaksen og vinden. Spektraldata vil hjælpe astronomer med at bestemme nøjagtige aldre for stjernehobene og give en fornemmelse af timing for, hvor længe hver fase af stjernedannelsen varer i et stjerneskudsgalaksemiljø. På en bredere skala kan inspektion af aktiviteten i galakser som M82 uddybe astronomernes forståelse af det tidlige univers.

"Webbs observation af M82, et mål tættere på os, er en påmindelse om, at teleskopet udmærker sig ved at studere galakser på alle afstande," sagde Bolatto. "Ud over at se på unge galakser med høj rødforskydning kan vi se på mål tættere på hjemmet for at samle indsigt i de processer, der sker her - begivenheder, der også fandt sted i det tidlige univers."

Disse resultater er blevet accepteret til offentliggørelse i The Astrophysical Journal og er offentliggjort på arXiv preprint server.

Flere oplysninger: Alberto D. Bolatto et al., JWST Observationer af Starbursts:Polycyklisk aromatisk kulbrinte-emission ved bunden af ​​M 82 Galactic Wind, arXiv (2024). DOI:10.48550/arxiv.2401.16648. arxiv.org/abs/2401.16648

Journaloplysninger: Astrofysisk tidsskrift , arXiv

Leveret af NASA