U novim snimkama NASA-inog svemirskog teleskopa James Webb, objavljenim povodom četvrte obljetnice njegovog znanstvenog djelovanja, poznata galaksija transformira se u nešto daleko bogatije i složenije nego što je ikada prije viđeno. Webbova neviđena osjetljivost u bliskom i srednjem infracrvenom spektru probija se kroz guste slojeve prašine koji zaklanjaju središte Centaurusa A u vidljivom svjetlu, prikazujući gusto isprepletenu tapiseriju pojedinačnih zvijezda i aktivnu, neprestano promjenjivu galaksiju. Ove snimke obilježavaju četiri godine boljih od očekivanih performansi i uspješnih znanstvenih operacija najmoćnijeg svemirskog teleskopa u povijesti.
Centaurus A: Blizu, ali tajanstveno
Centaurus A udaljen je 11 milijuna svjetlosnih godina od Zemlje, što je relativno blizu u kozmičkim razmjerima. Ipak, za razliku od većine obližnjih galaksija, vrlo je aktivan, što ga čini snažnim laboratorijem za razumijevanje kako galaksije i crne rupe zajedno rastu i evoluiraju. U njegovom se središtu nalazi supermasivna crna rupa koja se aktivno hrani okolnim materijalom. Pritom crna rupa ispušta snažne mlazove i oslobađa ogromne količine energije, oblikujući galaksiju oko sebe. Istodobno, Centaurus A nosi ožiljke dramatične prošlosti: veliki sudar s drugom galaksijom prije otprilike dvije milijarde godina. Posljedice tog spajanja još su i danas vidljive u njegovoj neobičnoj strukturi i kontinuiranom stvaranju zvijezda.
Webb otkriva neviđene detalje
Promatranja vidljivim svjetlom s NASA-inog svemirskog teleskopa Hubble nisu mogla otkriti središnju regiju gdje je prašina blokirala pogled, dok je NASA-in umirovljeni svemirski teleskop Spitzer otkrio velike strukture u infracrvenom spektru bez razlučivanja pojedinačnih zvijezda. Sada, Webb donosi i jasnoću i dubinu, izlažući unutarnje mehanizme galaksije zvijezdu po zvijezdu.
„Nijedan teleskop ne priča cijelu priču“, rekao je Shawn Domagal-Goldman, direktor odjela za astrofiziku u NASA-inom sjedištu u Washingtonu. „Otkrića se grade tijekom vremena, a novi opservatoriji proširuju temelje koje su postavile ranije misije. Webb predstavlja najmoćniji korak naprijed do sada, otvarajući prozor u valne duljine i detalje nikada prije dostupne. To omogućuje astronomima da ispitaju strukture i procese koje drugi teleskopi nisu mogli vidjeti.“
Prašina i zvijezde u novom svjetlu
Srednji infracrveni spektar (MIRI): Tajanstvene strukture prašine
Webbova srednja infracrvena vizija ističe bogate strukture prašine galaksije, koje sjaje u zamršenim oblicima koji iznenađuju, pa čak i zbunjuju astronome. Izobličena, paralelogramu slična traka presijeca središte galaksije, dok se pramenovi materijala protežu prema van poput kozmičkih oblaka. Oblik slova „S“, najuočljiviji na slici s Webbovog instrumenta MIRI (Mid-Infrared Instrument), također je neobičan i postavlja pitanja koja zahtijevaju daljnje proučavanje. Što je stvorilo ovaj oblik? Kako crna rupa utječe na njega? Je li pod utjecajem stvaranja zvijezda izazvanog spajanjem galaksija?
Mnoge od sjajnih crvenih točaka na MIRI slici su zvijezde bogate prašinom ili zvjezdana rodilišta, gdje stare zvijezde izbacuju materijal natrag u svemir ili se formiraju nove zvijezde. Ova prašina je sirovina za buduće generacije zvijezda i planeta, čineći je središnjom za tekući životni ciklus galaksije.
Bliski infracrveni spektar (NIRCam): Galaktička arheologija
S Webbovom visokom rezolucijom, astronomi sada mogu proučavati Centaurus A zvijezdu po zvijezdu, čak i u njegovoj dugo zaklonjenoj središnjoj regiji. Ono što izgleda „zrnatasto“ na slici s Webba, najočitije u kombiniranom pogledu MIRI i NIRCam (Near-Infrared Camera), zapravo je gusto pakirano polje pojedinačnih zvijezda, koje zajedno nose informacije o prošlosti galaksije.
S Webbovim pogledom na Centaurus A, to postaje slučaj galaktičke arheologije. Svaka otkrivena zvijezda pomaže rekonstruirati kada su se dogodili različiti događaji: kada su se prvi put formirale starije zvijezde, kada se aktivnost usporila, izbijanje stvaranja zvijezda tijekom sudara i zvijezde rođene iz plina pomiješanog nakon sudara. Zajedno, one čine vremensku crtu evolucije galaksije.
Dinamična uloga supermasivne crne rupe
Webbove mogućnosti idu dalje od snimanja. Analizirajući svjetlost spektroskopijom, astronomi mogu mjeriti kako se plin kreće unutar galaksije.
Rani nalazi iz Webba pokazuju brzo pokretni ionizirani plin koji teče prema van, vjerojatno potaknut aktivnošću crne rupe, i topliji molekularni vodik u iskrivljenom rotirajućem disku blizu središta. Ova promatranja pomažu istražiti jedno od najvećih pitanja astronomije: Kako crna rupa utječe na cijelu galaksiju? Odgovor se čini složenim. Crna rupa može potaknuti stvaranje zvijezda komprimiranjem plina, ali ga i ograničiti potiskivanjem materijala. Centaurus A nudi rijedak, obližnji pogled na ovu kozmičku međuigru.
Praćenjem prašine u nikad prije viđenim detaljima, razlučivanjem milijuna zvijezda i otkrivanjem gibanja plina blizu supermasivne crne rupe, Webb transformira Centaurus A u živopisan zapis kozmičke povijesti.
Svemirski teleskop James Webb vodeći je svjetski opservatorij za svemirsku znanost. Webb rješava misterije u našem Sunčevom sustavu, gleda dalje na udaljene svjetove oko drugih zvijezda i istražuje tajanstvene strukture i podrijetlo našeg svemira i našeg mjesta u njemu. Webb je međunarodni program koji vodi NASA sa svojim partnerima, ESA (Europska svemirska agencija) i CSA (Kanadska svemirska agencija).
