NASA的詹姆斯-韋伯太空望遠(yuǎn)鏡(JWST)在一張巨大的新圖像中揭示了被稱為“斯蒂芬五重奏”的星系群的前所未有的細(xì)節(jié)。這個(gè)星系群的距離很近，給了科學(xué)家們一個(gè)觀察星系合并和相互作用的旁觀席位。天文學(xué)家們很少能如此詳細(xì)地看到相互作用的星系是如何在彼此之間引發(fā)恒星形成的及這些星系中的氣體是如何被擾動(dòng)的。
“斯蒂芬五重奏”是研究這些對(duì)所有星系都至關(guān)重要的過(guò)程的一個(gè)奇妙“實(shí)驗(yàn)室”。在一個(gè)前所未有的細(xì)節(jié)方面，該圖像還顯示了由該星系群中的一個(gè)超大質(zhì)量黑洞驅(qū)動(dòng)的外流。像這樣緊密的星系群在早期宇宙中可能更常見(jiàn)，當(dāng)時(shí)過(guò)熱的下墜物質(zhì)可能為非常有能量的黑洞提供了燃料。
因在經(jīng)典圣誕電影《生活多美好》中的突出表現(xiàn)而聞名的斯蒂芬五重奏是一個(gè)由五個(gè)星系組成的驚人視覺(jué)組合?，F(xiàn)在，NASA的JWST以一種全新的方式揭示了斯蒂芬五重奏。這個(gè)巨大的馬賽克是韋伯迄今為止最大的圖像，其覆蓋了約1/5的月球直徑。它由近1000個(gè)獨(dú)立的圖像文件構(gòu)成，包含超過(guò)1.5億個(gè)像素。來(lái)自韋伯的信息為了解星系的相互作用如何在早期宇宙中推動(dòng)星系演化提供了新的見(jiàn)解。
由于其強(qiáng)大的紅外視覺(jué)和極高的空間分辨率，韋伯顯示了這個(gè)星系群中從未見(jiàn)過(guò)的細(xì)節(jié)。由數(shù)百萬(wàn)顆年輕恒星組成的閃閃發(fā)光的星團(tuán)和新誕生恒星的星爆區(qū)在圖像中熠熠生輝。由于引力的相互作用，氣體、塵埃和恒星的掃尾正從幾個(gè)星系中被拉出。最引人注目的是，韋伯太空望遠(yuǎn)鏡捕捉到了巨大的沖擊波，因?yàn)槠渲幸粋€(gè)星系–NGC 7318B擊穿了這個(gè)星系團(tuán)。
斯蒂芬五重奏的五個(gè)星系加在一起，也被稱為?？松o湊型第92組(HCG 92)。雖然被稱為“五重奏”，但其中只有四個(gè)星系實(shí)際是緊緊靠在一起的并被卷入了宇宙的舞蹈中。第五個(gè)也就是最左邊的星系被稱為NGC 7320，跟其他四個(gè)星系相比，它的位置很靠前。事實(shí)上，NGC 7320距離地球只有4000萬(wàn)光年，而其他四個(gè)星系（NGC 7317、NGC 7318A、NGC 7318B和NGC 7319）約在2.9億光年之外。跟數(shù)十億光年外的更遙遠(yuǎn)的星系相比，這在宇宙中仍是相當(dāng)接近的。研究像這些相對(duì)較近的星系有助于天文學(xué)家更好地理解在更遙遠(yuǎn)的宇宙中看到的結(jié)構(gòu)。
這種接近性為科學(xué)家們提供了一個(gè)見(jiàn)證星系合并和相互作用的旁觀席位，這對(duì)所有的星系演化都是至關(guān)重要的。天文學(xué)家很少能如此詳細(xì)地見(jiàn)證相互作用的星系是如何在彼此之間引發(fā)恒星形成以及這些星系中的氣體是如何被擾動(dòng)的。斯蒂芬五重奏是研究這些對(duì)所有星系都至關(guān)重要的過(guò)程的優(yōu)秀“實(shí)驗(yàn)室”。
像這樣緊密的星系群在早期宇宙中可能更常見(jiàn)，當(dāng)時(shí)它們的過(guò)熱、下墜物質(zhì)可能為稱為類星體的高能黑洞提供了燃料。即使在今天，這個(gè)星系群中最頂端的星系–NGC 7319–也藏有一個(gè)活躍的星系核，一個(gè)質(zhì)量約為太陽(yáng)2400萬(wàn)倍的超大質(zhì)量黑洞。它正在積極地吸納物質(zhì)并放出相當(dāng)于400億個(gè)太陽(yáng)的光能。
韋伯用近紅外光譜儀(NIRSpec)和中紅外儀器(MIRI)對(duì)活動(dòng)星系核進(jìn)行了非常詳細(xì)的研究。這些儀器的整體場(chǎng)單元(IFU)–它是照相機(jī)和光譜儀的組合–為韋伯團(tuán)隊(duì)提供了一個(gè)“數(shù)據(jù)立方體”或銀河系核心光譜特征的圖像集合。
跟醫(yī)學(xué)磁共振成像(MRI)非常相似，IFU允許科學(xué)家將信息“切片”成許多圖像以便進(jìn)行詳細(xì)研究。韋伯穿透了核周圍的塵?；\罩、揭示了活躍黑洞附近的熱氣并測(cè)量了明亮的外流的速度。望遠(yuǎn)鏡捕捉到了這些由黑洞驅(qū)動(dòng)的外流，其詳細(xì)程度是以前從未見(jiàn)過(guò)的。
在NGC 7320中，即視覺(jué)組中最左邊最接近的星系，韋伯能夠分辨出個(gè)別的恒星，甚至是該星系的明亮核心。
作為獎(jiǎng)勵(lì)，韋伯揭示了由成千上萬(wàn)個(gè)遙遠(yuǎn)的背景星系組成的廣闊海洋，這讓人想起哈勃的深場(chǎng)。
通過(guò)結(jié)合來(lái)自MIRI和近紅外相機(jī)(NIRCam)的史蒂芬五重奏最詳細(xì)的紅外圖像，韋伯獲得的數(shù)據(jù)將提供大量寶貴的新信息。如它將幫助天體物理學(xué)家了解超大質(zhì)量黑洞的進(jìn)食和生長(zhǎng)速度。韋伯還能更直接地看到恒星形成區(qū)，它能檢查來(lái)自塵埃的排放–這是以前不可能獲得的詳細(xì)程度。
斯蒂芬五重奏位于飛馬座，由法國(guó)天文學(xué)家愛(ài)德華·斯蒂芬在1877年發(fā)現(xiàn)。
