Уэбб сфотографировал галактику Черный Глаз (M64)

Иногда там, где «Хаббл» видит тьму, «Джеймс Уэбб» находит свет. Лучший пример – галактика Черный Глаз, она же M64. Эта спиральная галактика лежит примерно в 17 миллионах световых лет от нас в созвездии Волосы Вероники. Ее главная примета – широкая темная полоса пыли, которая частично закрывает ядро.

На новом совмещенном снимке полоса перестает быть темной: инфракрасный прибор Уэбба показывает ту же пыль светящейся.

За красивой картинкой стоит одна из самых странных галактик по соседству с нами: ее газ вращается в две противоположные стороны сразу. Именно M64 в свое время помогла доказать, что спиральные галактики не живут в тишине и одиночестве, а сливаются с соседями.

Почему M64 называют галактикой Черный Глаз

У M64 много имен. Английское Black Eye Galaxy переводится как «Черный Глаз» или «подбитый глаз». В ходу также «Дурной глаз» (Evil Eye) и даже «Спящая красавица». Все прозвища родились из одной детали: плотная пылевая полоса лежит перед ядром со стороны наблюдателя. В телескоп она похожа то на синяк под глазом, то на тяжелое опущенное веко.

В видимом свете пыль работает как штора. Она задерживает свет звезд, расположенных за ней, и поэтому на обычных снимках выглядит черной или коричневой.

Как Уэбб видит пыль, которую не видит Хаббл

Пыль не только поглощает свет. Излучение молодых горячих звезд нагревает пылинки, и те отдают полученную энергию, но уже в инфракрасном диапазоне. Это волны длиной в несколько микрометров, недоступные глазу и за пределами возможностей «Хаббла». Прибор MIRI (Mid-InfraRed Instrument) телескопа «Джеймс Уэбб» работает как раз в среднем инфракрасном диапазоне и фиксирует это тепловое свечение.

На снимке данные MIRI показаны красным и оранжевым. Там, где у «Хаббла» тянутся черные лоскуты, у Уэбба горят волокна и сгустки. Самые яркие оранжевые узлы – места, где пыль сильнее всего подогрета новорожденными звездами, скрытыми внутри облаков.

Для сравнения – та же галактика только по данным «Хаббла»:

Здесь молодые звезды выдают себя иначе. Сами они видны как голубые россыпи. Розовые пятна вдоль пылевой полосы – это облака водорода, которые светятся под ультрафиолетовым излучением этих звезд. Вместе два снимка дают полную картину: «Хаббл» показывает звезды и светящийся газ, Уэбб – теплую пыль, в которую эти звезды погружены.

Почему газ в галактике M64 вращается в разные стороны

Главная странность M64 – ее внутреннее движение. В 1992 году наблюдения межзвездного газа показали, что звезды и газ во внутренней части галактики вращаются в одну сторону, а газ во внешней части – в противоположную. Внутренняя область занимает примерно 3 тысячи световых лет от центра, а внешний газовый диск простирается еще на десятки тысяч световых лет.

На границе двух потоков газ буквально трется встречными течениями. Облака сталкиваются, сжимаются и становятся плотнее, а плотный газ и есть сырье для новых звезд. Поэтому звездообразование в M64 особенно активно там, где встречаются два «течения». Именно эту зону так ярко подсвечивают оба телескопа.

Откуда взялся встречный газ? Самое вероятное объяснение – слияние. Больше миллиарда лет назад M64, по-видимому, поглотила небольшую галактику-спутник, которая обращалась вокруг нее в обратную сторону. Спутник разрушился, а его газ сохранил собственное направление вращения и осел на окраинах M64. От самого поглощенного соседа сегодня почти ничего не осталось: его выдает только поведение газа.

Почему M64 важна для истории спиральных галактик

Долгое время считалось, что у спиральных галактик мирное прошлое. Тонкий вращающийся диск со спиральными рукавами выглядит хрупким, и казалось, что серьезное столкновение должно его разрушить. Слияния оставляли на долю эллиптических галактик.

M64 стала одним из ключевых доказательств обратного. Эта галактика пережила поглощение соседа и осталась спиральной: у нее сохранились диск, рукава и активное звездообразование. Сегодня астрономы знают, что слияния для спиралей – обычное дело. Не исключение и наш Млечный Путь. В его окрестностях тянутся звездные потоки – вытянутые остатки карликовых галактик, которые подошли слишком близко и были разорваны.

Снимок M64 – не просто красивая открытка. Вместе с другими наблюдениями инфракрасные данные покажут, как устроена пыль в галактике, как она движется и из чего состоит. Распределение пыли хранит следы давнего столкновения: где газ сжимался, где рождались звезды, как перемешивалось вещество двух галактик. Все это поможет уточнить историю слияния, которое превратило M64 в Черный Глаз, и понять, как спиральные галактики меняются после встречи с соседями.