Teleskop James-Webb rozdziera pył wokół aktywnej galaktyki blisko Ziemi

Najnowsze dane z teleskopu Jamesa Webba pozwalają nam w końcu zajrzeć za gęstą kurtynę kosmicznego pyłu, która dotąd skrywała tajemnice Galaktyki Kompasu. Choć ten fascynujący obiekt znajduje się w naszym bliskim sąsiedztwie, jego aktywne centrum pozostawało dla astronomów nieprzeniknioną zagadką. Dzięki niesamowitej czułości na podczerwień, nowy instrument NASA zdołał dostrzec mechanizmy zasilania supermasywnej otchłani grawitacyjnej, których nie widziały wcześniejsze teleskopy.

Nowe dane z teleskopu James-Webb odsłaniają skryte, pyłowe serce jednej z najbardziej „pracowitych” galaktyk w naszym kosmicznym sąsiedztwie.

Galaktyka Kompasu, oddalona od Ziemi o około 13 milionów lat świetlnych, od lat intrygowała astronomów. Słynie z ogromnej aktywności w jej jądrze, ale gęste obłoki pyłu i oślepiające światło gwiazd skutecznie maskowały to, co dzieje się wokół centralnej otchłani grawitacyjnej. Teraz James-Webb wreszcie „zajrzał” do środka.

Galaktyka, która jest blisko, a mimo to pozostawała zagadką

Galaktyka Kompasu należy do stosunkowo bliskiego nam otoczenia kosmicznego. W sprzyjających warunkach potrafi się pokazać nawet na zdjęciach z większych amatorskich teleskopów. Problem w tym, że leży niemal na tle płaszczyzny naszej Drogi Mlecznej. Mnóstwo gwiazd i obłoków pyłowych z własnej galaktyki zasłania widok, więc naziemne obserwacje mają tu bardzo ograniczone możliwości.

Przeczytaj również: Astronomowie zaskoczeni dziwnym sygnałem radiowym powtarzającym się co 36 minut

Obraz komplikowało też jej niezwykle aktywne centrum. Astronomowie wiedzieli, że w jądrze Kompasu znajduje się supermasywna otchłań grawitacyjna. Już wcześniejsze dane z teleskopu Hubble’a wskazywały na silne promieniowanie w podczerwieni z rejonu bliskiego centrum. Pytanie brzmiało: co dokładnie jest jego źródłem i jak przebiega proces „karmienia” tej kosmicznej studni bez dna.

James-Webb pokazał, że głównym źródłem promieniowania w centrum Kompasu jest gęsty, gorący torus pyłu, który nie tylko zasłania jądro galaktyki, ale też regularnie je zasila.

Pył nie ucieka – pył opada do środka

Starsze modele sugerowały, że tajemnicze promieniowanie w podczerwieni to przede wszystkim strumień materii wyrzucanej przez centralną otchłań. Hubble rejestrował sygnał, który można było interpretować jako rozgrzane do ekstremalnych temperatur gaz i pył, pchane w przestrzeń w formie dżetów czy wiatrów galaktycznych.

Przeczytaj również: Meteoryt nad Europą przebija dach domu. Naukowcy mówią o niebywałej okazji

Obserwacje z James-Webb odwróciły ten obraz. Zamiast dominującego wyrzutu materii, badacze widzą teraz scenę intensywnego „dokarmiania” centralnego obiektu. Wokół niego rozciąga się gruby, pyłowy torus – struktura przypominająca pączek z dziurką. W jego wnętrzu materia krąży, stopniowo tracąc energię i opadając do środka.

Gdy gaz i pył zbliżają się do granicy bezpowrotu, tworzą tak zwany dysk akrecyjny. Ruch spiralny osiąga tam ogromne prędkości, a tarcie między cząsteczkami rozgrzewa całość do temperatur, przy których materiał zaczyna intensywnie świecić w różnych zakresach widma, szczególnie w podczerwieni.

Przeczytaj również: Meteoryt nad Europą robi dziurę w dachu domu. Naukowcy w ekstazie

To właśnie to promieniowanie przez lata zasłaniało prawdziwą strukturę centrum galaktyki, sprawiając, że badacze widzieli raczej błysk niż szczegóły. Z Ziemi wszystko zlewało się w jeden rozmyty blask.

Co dokładnie mierzy James-Webb w centrum Kompasu

Analiza nowych danych pozwoliła rozłożyć promieniowanie na części i policzyć, skąd pochodzi jego energia. Wynik jest dość precyzyjny:

• około 87% rejestrowanego promieniowania w podczerwieni pochodzi z gorącego, pyłowego torusa otaczającego centralny obiekt,