JWST pronikl prachem Galaxie Chobotnice a odhalil skrytou strukturu i záhadu dvou černých děr

Vesmírný dalekohled Jamese Webba (JWST) pořídil nové snímky prašné spirální galaxie M77, známé také jako Galaxie Chobotnice nebo NGC 1068, a odhalil v jejím srdci dosud skrytou strukturu.

Vesmírný dalekohled Jamese Webba (JWST) pořídil nové snímky prašné spirální galaxie M77, známé také jako Galaxie Chobotnice nebo NGC 1068, a odhalil v jejím srdci dosud skrytou strukturu. Tato jasně zářící galaxie, protkaná dramatickými prachovými pásy a třpytivými kapsami tvorby hvězd, je prototypem svého druhu s nenasytně žhnoucí supermasivní černou dírou ve svém jádru.

Galaxie Chobotnice je vzdálená asi 35 milionů světelných let od Mléčné dráhy a je k nám otočena čelně, což z ní činí vynikající laboratoř pro pochopení divoké dynamiky aktivního galaktického jádra. Problémem však je, že galaxie je extrémně prašná, a její centrum obzvláště. To ztěžuje pohled do jejího srdce, kde se nachází motor, který ji pohání. Právě pro takové úkoly byl JWST navržen. Infračervené světlo totiž není blokováno ani rozptylováno prachem tak jako kratší vlnové délky. Díky novým pozorováním v blízkém infračerveném (NIRCam) a středním infračerveném (MIRI) spektru odhalil JWST rysy Galaxie Chobotnice, které nelze spatřit v optických, ultrafialových ani rádiových vlnových délkách.

Nové snímky ukazují pás hvězd, plynu a prachu – takzvanou příčkovou strukturu – napříč centrem spirální galaxie, která není viditelná v optických vlnových délkách. Snímky také pronikají masivními objemy prachu v centru galaxie a odhalují detaily kolem jejího jádra. Předpokládá se, že hmota v jádře dosahuje zhruba 13 milionů hmotností Slunce, ale není jasné, jakou formu tato hmota má. Nedávné důkazy naznačují, že v centru Galaxie Chobotnice se mohou skrývat ne jedna, ale dvě supermasivní černé díry, uzamčené v těsné binární oběžné dráze. Ačkoli JWST pravděpodobně nedokáže přímo zobrazit tento binární pár kvůli jejich malé projekční vzdálenosti (pouhých 0,1 parseku) z desítek milionů světelných let, může odhalit pohyby prachu a plynu kolem galaktického centra, které by mohly poskytnout více informací o povaze černé díry (nebo děr), které ji rozvířily.

Na snímcích JWST jsou také viditelné roztroušené jasně zářící oblasti zbarvené červeně. Jedná se o kapsy tvorby hvězd, které vznikají v plynu a prachu podél spirálních ramen galaxie. Hvězda se začne tvořit, když se kapsa plynu stane dostatečně hustou, aby se zhroutila pod gravitací a přeměnila se v zárodek hvězdy. Na snímku je vidět jasný prstenec tvorby hvězd kolem centra galaxie, o průměru několika tisíc světelných let. Tento takzvaný starburst prstenec byl v Galaxii Chobotnice dobře prozkoumán a astronomové se domnívají, že vznikl jako přirozený důsledek architektury galaxie, která gravitačně koncentruje plyn v této oblasti. Další starburst oblasti jsou rozloženy i podél spirálních ramen galaxie, což svědčí o vysoce dynamickém galaktickém prostředí. V roce 2022 vědci navíc odhalili, že vystopovali vysokoenergetické neutrino přímo do srdce Galaxie Chobotnice. Odhaduje se, že galaktické jádro spotřebovává materiál rychlostí odpovídající přibližně 0,23 hmotnosti Slunce ročně. Veškerý tento materiál vířící pod extrémním gravitačním a třecím stresem generuje značné množství energie. Vysokoenergetická neutrina se rodí v extrémně energetických situacích, ale je velmi obtížné je vystopovat. Studie z roku 2022 naznačuje, že Galaxie Chobotnice by mohla být obřím urychlovačem atomových částic, jedním z mála identifikovaných mimo Mléčnou dráhu. Pozorováním takových objektů ve světle, které odhaluje tajemství normálně neviditelná našim očím, může JWST pomoci zodpovědět některé z nejzajímavějších otázek o vesmíru kolem nás.