Με μια εντυπωσιακή νέα εικόνα, το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb των NASA/ESA/CSA αποκαλύπτει πρωτόγνωρες λεπτομέρειες της ομάδας γαλαξιών «Stephan’s Quintet». Η εγγύτητα του συστήματος δίνει στους αστρονόμους μια προνομιούχα θέση παρατήρησης γαλαξιακών συγχωνεύσεων και αλληλεπιδράσεων. Η νέα εικόνα του Webb δείχνει επίσης με εξαιρετική λεπτομέρεια, πώς οι αλληλεπιδρώντες γαλαξίες πυροδοτούν τον σχηματισμό άστρων ο ένας στον άλλον και πώς διαταράσσεται το αέριο στους γαλαξίες με εκροές που προκαλούνται από μαύρες τρύπες. Συνεκτικές ομάδες γαλαξιών όπως αυτή, μπορεί να ήταν πιο συνηθισμένες στο πρώιμο Σύμπαν, καθώς υπέρθερμο υλικό τροφοδοτούσε πολύ ενεργητικές μαύρες τρύπες.
Το νέο μωσαϊκό είναι η μεγαλύτερη εικόνα του Webb μέχρι σήμερα, και καλύπτει περίπου το ένα πέμπτο της διαμέτρου της Σελήνης. Περιέχει πάνω από 150 εκατομμύρια pixel και είναι κατασκευασμένο από σχεδόν χίλια ξεχωριστά αρχεία εικόνων, δίνοντας μας πληροφορίες για το πώς οι γαλαξιακές αλληλεπιδράσεις μπορεί να οδήγησαν την εξέλιξη των γαλαξιών στο πρώιμο Σύμπαν.
Με την ισχυρή, υπέρυθρη όρασή του και την εξαιρετικά υψηλή του ανάλυση, το Webb απεικονίζει πρωτόγνωρες λεπτομέρειες σε αυτήν την ομάδα γαλαξιών, όπως λαμπρά σμήνη εκατομμυρίων νεαρών αστεριών, πυκνές περιοχές αστρογένεσης και ουρές αερίων, σκόνης και αστεριών που δημιουργούνται ανάμεσα στους γαλαξίες λόγω βαρυτικών αλληλεπιδράσεων. Εντύπωση προκαλούν κρουστικά κύματα κοσμικών διαστάσεων, καθώς ένας από τους γαλαξίες, ο NGC 7318B, συγκρούεται με το σμήνος.
Οι πέντε γαλαξίες του Κουιντέτου του Stephan είναι επίσης γνωστοί ως Hickson Compact Group 92 (HCG 92). Αν και αποκαλείται «κουιντέτο», μόνο τέσσερις από τους γαλαξίες είναι πραγματικά κοντά μεταξύ τους και παγιδευμένοι σε έναν κοσμικό χορό. Ο πέμπτος γαλαξίας στην αριστερή πλευρά, ο NGC 7320, βρίσκεται σε πολύ κοντινότερη απόσταση, μόλις 40 εκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη, ενώ οι άλλοι τέσσερις γαλαξίες (NGC 7317, NGC 7318A, NGC 7318B και NGC 7319) βρίσκονται περίπου 290 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά, σχετικά κοντά μας όμως σε κοσμική κλίμακα, σε σύγκριση με πιο μακρινούς γαλαξίες δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά.
Η εγγύτητα του συστήματος παρέχει στους αστρονόμους μια προνομιούχα θέση παρατήρησης συγχωνεύσεων και αλληλεπιδράσεων μεταξύ γαλαξιών, κρίσιμων διεργασιών στην εξέλιξη τους, καθώς σπάνια οι επιστήμονες βλέπουν με τόση λεπτομέρεια πώς οι αλληλεπιδρώντες γαλαξίες προκαλούν το σχηματισμό άστρων ο ένας στον άλλο και πώς διαταράσσεται το αέριο στο εσωτερικό τους. Το Κουιντέτο του Stephan είναι ένα ιδανικό «εργαστήριο» για τη μελέτη αυτών των θεμελιωδών διαδικασιών για όλους τους γαλαξίες.
Συμπαγείς ομάδες όπως αυτή, μπορεί να ήταν συνηθισμένες στο πρώιμο Σύμπαν, όταν το υπέρθερμο υλικό τους, τροφοδοτούσε πολύ ενεργές μαύρες τρύπες, τα κβάζαρ. Ακόμη και σήμερα, ο γαλαξίας NGC 7319, στην κορυφή της εικόνας, φιλοξενεί έναν ενεργό γαλαξιακό πυρήνα, μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα, με μάζα όσο 24 εκατομμύρια Ήλιοι, εκπέμποντας ενέργεια που ισοδυναμεί με 40 δισεκατομμύρια Ήλιους.
Το Webb μελέτησε τον ενεργό γαλαξιακό πυρήνα με μεγάλη λεπτομέρεια, με τον φασματογράφο NIRSpec στο εγγύς υπέρυθρο και το όργανο MIRI στο μέσο υπέρυθρο τμήμα του φάσματος. Οι αισθητήρες αυτών των οργάνων, (integral field units, IFUs), ένας συνδυασμός κάμερας και φασματογράφου, δημιούργησαν έναν «κύβο δεδομένων», μια συλλογή εικόνων των φασματικών χαρακτηριστικών του γαλαξιακού πυρήνα.
Όπως ακριβώς η ιατρική μαγνητική τομογραφία, οι αισθητήρες αυτοί επιτρέπουν στους επιστήμονες να «κόψουν σε φέτες» τις πληροφορίες με πολλές εικόνες για λεπτομερή μελέτη. Το Webb διαπέρασε το πέπλο σκόνης που περιβάλλει τον πυρήνα και αποκάλυψε θερμό αέριο κοντά στην ενεργή μαύρη τρύπα, μετρώντας την ταχύτητα του με εξαιρετική ακρίβεια.
Στον γαλαξία NGC 7320, (αριστερά), το τηλεσκόπιο αποτύπωσε μεμονωμένα αστέρια, καθώς και τον λαμπρό πυρήνα του γαλαξία, ενώ αποκάλυψε και χιλιάδες μακρινούς γαλαξίες στο υπόβαθρο, που θυμίζουν τα βαθιά πεδία του Hubble.
Σε συνδυασμό με την λεπτομερή εικόνα στο υπέρυθρο από το MIRI και την NIRCam, τα δεδομένα από το Webb παρέχουν μια πληθώρα πολύτιμων, νέων πληροφοριών. Για παράδειγμα, θα βοηθήσουν στην κατανόηση του ρυθμού με τον οποίο τρέφονται και αναπτύσσονται οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες. Το Webb βλέπει επίσης τις περιοχές σχηματισμού άστρων πολύ πιο άμεσα και είναι σε θέση να εξετάσει εκπομπές ακτινοβολίας από τη σκόνη με περισσότερη λεπτομέρεια.
Το σμήνος βρίσκεται στον αστερισμό του Πήγασου, και ανακαλύφθηκε από τον Γάλλο αστρονόμο Édouard Stephan το 1877.
Οι εικόνες σε υψηλή ανάλυση: webbtelescope.org/