詹姆斯韦伯太空望远镜在索姆布列罗星系的帽子下发现的

索姆布列罗（Sombrero）星系是离我们最近的明亮的、大质量的、对我们是边缘的星系。詹姆斯韦伯太空望远镜用中红外相机仪器拍摄的新图像最后展示它的帽子下的。

STARTS WITH A BANG — DECEMBER 2, 2024

Ethan Siegel

 

通常在光学光中观望的索姆布列罗（Sombrero）星系（如下图所示经由哈勃望远镜），在中红外光中显示一组广袤不同的特征（由JWST上图）。最后，我们已经看到了索姆布列罗（Sombrero）的帽子之下并能画一个这个辉煌天体的连贯画片。Credit: NASA, ESA, CSA, STScI, Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

关键要点

自回到1781 年它的被发现以来，也被称为梅西耶 104的索姆布列罗星系已经迷住了专业的和业余的观天者。

即包含螺旋星系又包含椭圆星系的属性，它内在的是在我们自己的3000 万光年内最亮的星系。 

尽管它之前已经被多次成像，但由詹姆斯韦伯太空望远镜和特别是被中红外相机仪器揭示的前所未有的细节，向我们展示躺在索姆布列罗帽子之下的。

自近 250 年前它的发现以来，索姆布列罗（Sombrero）星系一直愉快了天文学家。

这张也被称为 Messier 104的索姆布列罗（Sombrero）星系的图像代表一位业余天文学家能用一个谦虚的、现代设置捕捉的，揭示有一条跨中心突出的尘埃带的一个明亮的、闪亮恒星的尘埃晕。Credit: Carsten Frenzl/flickr

它出现几乎是边沿的，仅倾斜 6°。

这张索姆布列罗（Sombrero）星系的宽视场观望显示一个天空的 1.5° 区域，附近有两个星群（或明亮的恒星集合）：四颗恒星以一个曲棍球棒结构方式（下颚）刚好位于星系右侧，右下角是四面体一样的“星门”。Credit: Pat Freeman

内在的，它是在 3500 万光年内已知最亮的星系。

在可见光中显示并被哈勃成像的索姆布列罗（Sombrero）星系内在的是我们银河系的约3500 万光年内最亮的星系。人们必须看向大约 5000多万光年外的室女座星系团来发现明显更亮的、质量远更大的星系。Credit: NASA/ESA and The Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

令人困惑的，它显示即螺旋的又椭圆的星系的特征。

这张索姆布列罗星系的观望来自美国宇航局的斯皮策望远镜，在近红外光中显示盘的内部，而在一个外环中的氢在中红外中辉红色的光。这个双重性质星系让它的盘一样成分更好被红外观望显示。Credit: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona/STScI

突出的尘埃带和螺旋臂排队一个中央圆盘。

这个索姆布列罗星系的合成观望结合可见光 （Hubble） 数据与红外 （Spitzer） 数据来创建一个即突出显示该天体的圆盘成分又突出椭圆状光晕成分的观望。Credit: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona/STScI

一个巨大的凸起一样成分包含它的大部分质量、恒星和约2000 个球状星团。

索姆布列罗星系出现有大量明亮的天体被嵌在它的光晕中，其中大多数是球状星团，通常围绕椭圆星系被发现大丰富的但围绕螺旋星系更少量的。银河系有约150 个球状星球，而索姆布列罗（Sombrero）大约有2000 个球状星球。Credit: ESO/IDA/Danish 1.5 m/R. Gendler and J.-E. Ovaldsen

此外，它的超大质量黑洞达到数十亿个太阳质量。

虽然这可能不出现是索姆布列罗星系，但它是的：在 X 射线光中。热气体充满盘的中心区域，而亮点源代表黑洞，无论是在星系内部还是远在星系后面。Credit: NASA/UMass/Q.D.Wang et al.

所有都告诉你，它拥有至少银河系的恒星数量的两倍。

这张索姆布列罗星系中心部分的观望展示星系的薄的、几乎边缘盘，包括许多突出的尘埃特征。虽然这个螺旋一样的盘出现尊贵的，但星系的大部分质量和光来自它的椭圆晕。Credit: NASA and The Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

它已经被壮观的观望跨许多光的波长

这个索姆布列罗星系的组合观望用来自钱德拉的 X 射线数据、来自哈勃的光学数据和来自斯皮策的红外数据。丰富的光晕和圆盘特征都被揭示跨这些不同的波长范围。Credit: X-ray: NASA/UMass/Q.D.Wang et al.; Optical: NASA/STScI/AURA/Hubble Heritage; Infrared: NASA/JPL-Caltech/Univ. AZ/R.Kennicutt/SINGS Team

椭圆成分能被减去，揭示螺旋一样的圆盘。

通过识别索姆布列罗星系的即螺旋（盘一样）又椭圆的（晕一样）成分，人们能从光学图像减去数据的椭圆部分，只留下盘一样成分。这个观望被用哈勃数据创建，单独揭示我们的圆盘一样部分的最佳光学观望。Credit: Vicent Peris (OAUV / PTeam), MAST, STScI, AURA, NASA

斯皮策的红外线眼睛描绘一个这个星系的靶心图片。

但用来自詹姆斯韦伯太空望远镜的中红外观望，我们以全新的光看它。

此交叉褪去动画在索姆布列罗星系的詹姆斯韦伯太空望远镜（蓝色）和哈勃（以白色为主）观望之间切换。詹姆斯韦伯太空望远镜观望揭示许多之前未见过的特征。Credit: NASA, ESA, CSA, STScI, Hubble Heritage Team (STScI/AURA); Animation: E. Siegel

外尘埃环不是光滑的，而是湍流的、多云的、结块的和翘曲的。

尽管斯皮策太空望远镜的红外观望可以揭示在索姆布列罗星系内的许多特征例如翘曲的盘，但詹姆斯韦伯太空望远镜卓越的尺寸、分辨率和波长能力显示一大组斯皮策只是不能分辨的大量特征。科学益处和视觉益处都在那里让我们所有人来收获。Credits: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona/STScI & NASA, ESA, CSA, STScI

在它之内，每年仅值一个太阳质量的新恒星形成。

来自詹姆斯韦伯太空望远镜的索姆布列罗星系的这种新颖观望揭示一个比之前从来已经看到的都更详细的中心内部区域。这个中央的超大质量黑洞是略微活跃的，主要被对詹姆斯韦伯太空望远镜的中红外仪器是敏感的内盘加热的气体供食。Credit: NASA, ESA, CSA, STScI

中心的，超大质量黑洞慢慢吃食在向下落的气体上。

与排队的索姆布列罗星系外盘上明亮的、富含物质的环相比，内盘按恒星和气体都被严重耗尽，索姆布列罗星系在这个富尘埃的外环中发生少量的恒星形成。Credit: NASA, ESA, CSA, STScI

一个稀疏的内盘是大部分耗尽尘埃的。

在约3000 万光年外的索姆布列罗星系后面，数百个背景星系能被发现。用詹姆斯韦伯太空望远镜的眼睛，我们正在看到比从来都多、更详细的它们。Credit: NASA, ESA, CSA, STScI

以詹姆斯韦伯太空望远镜的令人难以置信的视景，在背景中充满了各种星系。

很久以前，索姆布列罗星系被认为是一个在丰富的星系群中一个被螺旋统治的实体。那些其他星系出现已经被吞噬，形成一个仍然围绕盘一样残骸的椭圆晕。Credit: NASA, ESA, CSA, STScI

索姆布列罗星系可能代表一个星系的终局状态：在那里一个大质量的螺旋已经完全吞噬它的邻居。

大多寂静的星期一以图像、视觉效果和不超过 200 字告诉一个天文故事。

https://bigthink.com/starts-with-a-bang/jwst-beneath-sombrero-galaxy-hat/