Webbteleskopets bild av Sombrerogalaxens skiva

 

Bild https://webbtelescope.org

James Webb Space Telescope tog en bild av Sombrero-galaxen i mellaninfrarött ljus i slutet av 2024. Nu har teleskopet följt upp med en ny bild i kortvågigt infrarött ljus (bilden ovan). I denna senaste bild är Sombrerogalaxens enorma utbuktning, den tätt packade gruppen av stjärnor i galaxens centrum starkt lysande medan stoftet i skivans ytterkanter blockerar en del av stjärnljuset.

Genom att studera galaxer som Sombrero vid olika våglängder, ex kortvågigt infrarött och mellaninfrarött med Webbteleskopet, samt synligt ljus med NASA:s rymdteleskop Hubble ges astronomer en bättre kunskap om hur detta komplexa system av stjärnor, stoft och gas bildats och utvecklats i samspel av detta material.

Jämfört med Hubbles bild i synligt ljus ser stoftskivan inte lika uttalad ut i den nya kortvågiga infraröda bilden från Webbs NIRCam-instrument (Near-Infrared Camera). Det beror på att de längre, rödare våglängderna av infrarött ljus som sänds ut av stjärnor glider förbi stoft lättare, så mindre av stjärnljuset blockeras.

I den mellaninfraröda bilden ses stoftet glöda.

Sombrerogalaxen finns cirka 30 miljoner ljusår från jorden i utkanten av Virgogalaxhopen och har en massa som motsvarar cirka 800 miljarder solar. Galaxen ligger "på kanten" från oss sett vilket betyder att vi ser den från dess sida.

Några konstigheter som upptäckts under årens lopp har antytt att den här galaxen en gång var en del i en våldsam sammanslagning med minst en annan galax.

Sombrerogalaxen innehåller ungefär 2 000 klotformiga stjärnhopar, samlingar av hundratusentals gamla stjärnor som hålls samman av gravitation. Spektroskopiska studier har visat att stjärnorna i dessa klotformiga stjärnhopar är oväntat olika varandra materialmässigt.

Stjärnor som bildas ungefär samtidigt av samma material borde ha liknande kemiska "fingeravtryck" – till exempel samma mängd av grundämnen som syre eller neon. Galaxens klotformiga stjärnhopar uppvisar dock märkbara variationer. En sammanslagning av olikartade galaxer under miljarder år kan vara förklaringen.

Ett annat bevis som stöder denna sammanslagningsteori är det skeva utseendet på galaxens inre skiva.

Vår vy sex grader från galaxens ekvator innebär att vi inte ser den direkt från sidan utan en liten bit ovanifrån. Den kraftfulla upplösningen hos Webbs NIRCam gör det möjligt för oss att se enskilda stjärnor utanför galaxen och dessa är inte alla på samma avstånd från oss som galaxen. Dessa är eller ses röda ut. De kallas röda jättar och är svalare stjärnor, men deras stora yta gör att de lyser starkt i bilden. Dessa röda jättar kan också ses i mellaninfrarött ljus, medan de mindre, blåare stjärnorna i kortvågigt infrarött ljus "försvinner" i de längre våglängderna.

Den som önskar mer information om ovanstående kan hitta detta på denna  sida där bla mediakontakt kan fås av  Hannah Braun Space Telescope Science Institute, Baltimore 

Sombrerogalaxen på ny bild och vad vi ser.

 

Bild https://webbtelescope.org Sombrerogalaxen även katalogiserad som NGC 4594, är en spiralgalax med en massa som motsvarar 800 miljarder solar. Den finns mellan stjärnbilderna Jungfrun och Korpen.

Webbteleskopets bild av Sombrerogalaxen lyser inte med den karakteristiska glödande kärna som syns i synligt ljus istället avslöjas en slät inre skiva då bilden tas i infrarött ljus. Den skarpa upplösningen hos Webbs MIRI (Mid-Infrared Instrument) sätter fokus på detaljer i galaxens yttre ring vilket ger insikter om hur stoft som är en viktig byggsten i astronomiska objekt i universum fördelas. Galaxens yttre ring som verkade slät som ett snötäcke i bilder från NASA:s pensionerade rymdteleskop Spitzer visar intrikata klumpar i  infrarött ljus.

Astronomerna beskriver det som att stoftets klumpiga natur är vad MIRI detekterar som kolhaltiga molekyler som kallas polycykliska aromatiska kolväten vilket kan tyda på närvaron av unga stjärnbildningsområden. Men till skillnad från vissa galaxer som studerats med Webb, inklusive Messier 82, där 10 gånger så många stjärnor blir till som i Vintergatan är Sombrerogalaxen inte en av dessa där snabb stjärnbildning sker. Ringarna i galaxen producerar mindre än en solmassa av stjärnor per år, jämfört med Vintergatans ungefär två solmassor per år.

Det  supermassiva svarta hålet som är en aktiv galaxkärna, i mitten av Sombrerogalaxen är ganska foglig fast den har en massa på 9 miljarder solmassor. Det klassificeras som en aktiv galaxkärna med låg ljusstyrka, som långsamt drar till sig infallande material i form av gas och stoff från galaxen, samtidigt som den skickar iväg en ljusstark relativt svag jetstråle.

I Sombrerogalaxen finns cirka 2 000 klotformiga stjärnhopar, samlingar av hundratusentals gamla stjärnor som hålls samman av gravitation. Denna typ av system fungerar som ett pseudolaboratorium för astronomer att studera stjärnor – tusentals stjärnor inom ett system med samma ålder, med varierande massor och andra egenskaper vilket är en spännande möjlighet för jämförelsestudier.

I MIRI-bilden finns galaxer i olika former och färger i rymdens bakgrund. De olika färgerna på dessa bakgrundsgalaxer kan berätta för astronomer om deras egenskaper och innehåll inklusive hur långt bort de befinner sig.

Tiden med Webbteleskopet är mer konkurrenskraftig än någonsin. Det har kommit in 2 377 förslag från astronomer om önskad tid med teleskopet till slutdatumet för ansökningar den15 oktober 2024 och av cirka 78 000 timmars observationstid från juli 2025 och ett år framåt. Men allt kan inte godkännas då tiden inte räcker till för detta.

Förslagen täcker ett brett spektrum av vetenskapliga ämnen där avlägsna galaxer är bland de mest efterfrågade observationstiderna, följt av exoplaneters atmosfärer, stjärnor och stjärnpopulationer och exoplanetsystem.

Sombrerogalaxens våldsamma historia

Sombrerogalaxen, (M104 i Messiers stjärnkatalog) även katalogiserad som NGC 4594 är en spiralgalax med en massa som motsvarar 800 miljarder solar. Galaxen finns i Jungfruns stjärnbild 1,6 miljoner ljusår bort. Den upptäcktes den 9 april 1781 av den franska astronomen Charles Messier.


Galaxen har en blandning av former likt andra diskformade spiralgalaxer. Men nya data från NASA: s Rymdteleskop Hubble har gett forskare insikten att den släta, fast "brädden" av Sombrero galaxens skiva kan dölja ett turbulent förflutet.


 Hubbles skärpa och känslighet gör att tiotusentals enskilda stjärnor i Sombreros stora gloria bortom galaxens centrala del i de flesta fall av äldre stjärnor kan ses.

 Observationerna visar bara en liten andel av äldre, metallfattiga stjärnor i halo plus ett oväntat överflöd av metallrika stjärnor vilka vanligtvis finns endast i en galaxers skiva och den centrala utbuktningen (upptäckten är motsatt till hur det ser ut i andra galaxer min anm.). 


 " Sombrerogalaxen har alltid varit lite av en udda galax vilket gör den intressant," säger Paul Goudfrooij från Space Telescope Science Institute (STScI), Baltimore, Maryland. "Hubbles metallicitetsmätningar (dvs. överflödet av tunga element i stjärnorna) är en annan indikation på att Sombrero har mycket att lära oss om galaxbildning och evolution."


"Hubbles observationer av Sombreros gloria vänder vår allmänt accepterade förståelse av galaxbildning och metallicitet på huvudet", tillade utredaren Roger Cohen från STScI."Frånvaron av metallfattiga stjärnor var en stor överraskning", säger Goudfrooij, "och överflödet av metallrika stjärnor i halon bara ökar mysteriet."


De yngre, metallrika stjärnorna finns vanligtvis i huvudskivan i galaxen där stjärnpopulationen är tätare. Komplicerade fakta är förekomsten även av många gamla metallfattiga klotformiga kluster av stjärnor här. Dessa äldre, metallfattiga stjärnor brukar så småningom flytta ut ur sina kluster och bli en del av den allmänna stjärnhalon. Men den processen verkar ha varit ineffektiv i Sombrerogalaxen. Teamet jämförde sina resultat med de senaste datorsimuleringarna för att se vad som kan vara ursprunget till sådana oväntade upptäckter i galaxens gloria.


Resultaten tyder på att Sombrerogalaxen har genomgått stora anhopningar eller fusioner av stjärnhopar för miljarder år sedan. Till skillnad från vår galax Vintergatan som tros ha uppslukat många små satellitgalaxer i så kallade "mindre" sammanslagningar under miljarder år har ett antal stora galaxer slagits samman till Sombrerogalaxen. Något som gett denna annorlunda blandning av yngre och äldre stjärnor där man inte förväntat sig finna dem. Resultaten av datorsimuleringarna är förvånande eftersom galaxens släta disk inte visar tecken på störningar utan ses vara i balans.


Min tanke) min anm.) är att formen är udda på galaxen och denna är lösningen på vad som en gång hänt som gett denna form. Men det är något vi inte vet i dag. Kan det bara vara dessa sammanslagningar av galaxer som gett upphov till formen.

Bild på Sombrerogalaxen (M104) från vikipedia tagen av Hubbleteleskopet.