渦巻銀河のたくましい渦巻き腕がJWSTの注目を集める

ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡（JWST）は、地球から約2,700万光年離れた壮大な渦巻き銀河である渦巻き銀河（別名M51またはNGC 5194）の新しい星の画像を撮影しました。欧州宇宙機関（ESA）によると、このような壮大な渦巻き銀河は、より不規則で乱れた渦巻き腕を持つ他の渦巻き銀河とは異なり、顕著でよく発達した渦巻き腕を持っています。

[関連:ハーシェル宇宙望遠鏡の最初の画像は、今後の展望を垣間​​見せてくれる。 ]

M51 は、りょうけん座 (狩猟犬座) にあり、矮小銀河 NGC 5195 と少々波乱に満ちた関係にあります。この 2 つの銀河の相互作用は、天空で最もよく研​​究されている銀河のペアの 1 つです。M51 の小さな伴銀河に対する重力の影響が、その際立った独特の渦巻き腕の壮大な性質に部分的に関係していると考えられています。

この新しい銀河のポートレートは、JWST の近赤外線カメラ (NIRCam) と中赤外線装置 (MIRI) のデータを使用しています。この新しい観測は、FEAST (Feedback in Emerging extrAgalactic Star cluTers) と総称される一連の観測のうちの 1 つです。FEAST 観測は、天文学者や一般の人々が天の川銀河の外側の恒星のフィードバックと星形成環境についてさらに詳しく知るために設計されました。

恒星フィードバックとは、恒星からその形成環境へのエネルギーの流出を指します。これは、恒星の形成速度を決定する上で極めて重要なプロセスであり、正確な恒星形成モデルを構築する上で重要です。

ESAは声明で「恒星のフィードバックは銀河の媒体に劇的な影響を及ぼし、明るい結び目の複雑なネットワークと洞窟のような黒い泡を作り出す」と記した。

新しい画像では、暗赤色の領域が銀河の媒体に浸透する糸状の温かい塵を描いています。これらのバラ色の領域は、塵の粒子上に形成される複雑な分子からの再処理された光を示しています。オレンジと黄色の部分は、最近形成された星団によって生成されたイオン化ガスの領域を示しています。

JWSTが2022年に運用を開始する前に、チリの砂漠にあるアタカマ大型ミリ波干渉計やハッブル宇宙望遠鏡などの他の観測所が、天文学者に星形成の様子を垣間見せた。これらの観測は、星が形成される濃いガスと塵の雲が形成された初期、または星がエネルギーによってその起源のガスと塵の雲を破壊された後に行われた。JWSTは、星形成の初期段階と恒星の光に対する新たな観測の窓を開いている。

「科学者たちは、我々の銀河群の外側にある銀河で、生まれた雲から星団が出現するのを初めて目撃している。また、これらの星が新たに形成された金属で汚染し、ガスを一掃するのにどれくらいの時間がかかるかを測定することもできるだろう（これらの時間スケールは銀河ごとに異なる）」とESAは書いている。

[関連:私たちの宇宙は、まだ若いうちに銀河を作る技術を習得しました。]

これらのプロセスのさらなる観察と研究により、銀河内での星形成サイクル全体と金属濃縮プロセスがどのように制御されているかをより深く理解できるようになると期待されています。また、新しく形成された星からガスと塵が除去されると、惑星を形成するための物質がなくなるため、惑星と褐色矮星が形成される時期をより明確に示すのに役立つ可能性があります。