宇航局正準備以前所未有的細節(jié)研究一個令人著迷的“水母”星系,詹姆斯韋伯太空望遠鏡旨在解開它如何形成以及為什么形成的秘密。ESO 137-001 沒有最令人難忘的名字,但隨著天文學(xué)家探索恒星的起源,這個遙遠的星系一直是長期研究的主題。
ESO 137-001 位于 Abell 3627 星團中,這是一個與我們的銀河系規(guī)模大致相同的螺旋星系。它于 2005 年首次被發(fā)現(xiàn),距離地球大約 2.2 億光年。
用肉眼看它,如果你足夠近以感知它,那么 ESO 137-001 可能不會立即引起注意。只有當你在可見光中加入 X 射線成像時,銀河系的真實印象才清晰可見。那,以及為什么它贏得了“水母”星系的綽號。
宇航局將哈勃太空望遠鏡的可見光圖像和錢德拉 X 射線天文臺的 X 射線圖像結(jié)合起來。這顯示了跟隨星系的熱氣體尾部,因為它以每小時超過 400 萬英里的速度向著 Abell 3627 星團的中心奔跑。據(jù)信,這條尾巴的長度約為 260,000 光年。
這個過程本身并不罕見。科學(xué)家將其稱為“沖壓壓力剝離”,即星系團之間的熱氣體在星系經(jīng)過時會拖曳星系本身的氣體和塵埃。由于恒星需要氣體形成,如果去除太多氣體,星系的壽命就會縮短。
至少,這是理論。使 ESO 137-001 如此迷人的原因在于,盡管其被盜氣體的尾巴拉長,但恒星仍在形成。宇航局指出,剝離過程應(yīng)該加熱氣體,從而阻止它產(chǎn)生恒星,但事實并非如此。
“我們認為很難剝離已經(jīng)形成恒星的分子云,因為它應(yīng)該通過重力與星系緊密相連,”亞利桑那大學(xué)的聯(lián)合研究員斯泰西·阿爾伯特斯將使用韋伯數(shù)據(jù)進一步研究螺旋星系。“這意味著要么我們錯了,要么這種氣體被剝離并加熱,但隨后必須再次冷卻,以便凝結(jié)并形成恒星。”
韋伯望遠鏡將聚焦尾部的不同點,從最靠近星系本身的點到末端的長度。在這個過程中,Alberts 和團隊希望追蹤被剝離的材料如何隨著時間的推移改變條件。具體來說,它將是負責該項目的中紅外儀器或 MIRI。
它著眼于中紅外光,對氫、硫和氧分子的發(fā)射特別敏感。同時,它將檢測“更復(fù)雜的煙灰分子”,宇航局表示,被稱為多環(huán)芳烴或 PAH。它們通常出現(xiàn)在恒星形成點。總而言之,預(yù)計韋伯的 MIRI 將提供比以前的紅外觀測多 50 倍的空間細節(jié)和 20 倍的光譜細節(jié)。
結(jié)合現(xiàn)有的測量結(jié)果,希望新數(shù)據(jù)有助于更好地了解 ESO 137-001 尾部的恒星形成。它還應(yīng)該有助于弄清楚快速移動的星系最終可能會發(fā)生什么,例如撞擊壓力剝離會造成多快的損失。
當然,要做到這一點,詹姆斯韋伯太空望遠鏡實際上必須發(fā)射。這預(yù)計要到 2021 年才會發(fā)生,該項目是宇航局、歐洲航天局 (ESA) 和加拿大航天局共同努力的結(jié)果。該望遠鏡將作為折疊束發(fā)射,大約 16 英尺寬。然而,當它到達太空時,它會在前往距離地球大約一百萬英里的最終軌道的途中展開。最終,它將有一個超過 21 英尺的主鏡。