研究提供了星系内部结构的详细照片

　　

　　

　　詹姆斯·韦伯太空望远镜首次拍摄到的高分辨率图像，为了解附近恒星形成星系的复杂尘埃模式提供了有力的见解。

　　宇宙尘埃是宇宙中最基本的组成部分之一，是星系形成的重要组成部分。当这些微小的颗粒分散时，它们就为恒星和行星的形成埋下了种子。然而，直到最近，随着技术的快速发展，天文学家才开始对这些复杂的物理现象有了更清晰的认识。

　　在俄亥俄州立大学的科学家们的带领下，一个国际天文学家团队利用詹姆斯·韦伯太空望远镜的中红外仪器收集的数据，创造了19个相对靠近银河系的螺旋星系的惊人视觉效果。通过检测肉眼看不见的红外光波长，这些令人难以置信的精确图像揭示了尘埃在被大质量年轻恒星和周围星际空间辐射加热后是如何滋养宇宙的。

　　“利用这些全新的数据，我们能够看到尘埃发射的分布，并确定这些星系圆盘中的星际物质是什么样子的，”该研究的主要作者、俄亥俄州立大学天文学研究生德博斯米塔·帕塔克(Debosmita Pathak)说。

　　这些图像来自PHANGS-JWST Cycle 1库，这是一个使用高功率望远镜更好地了解星系演化的调查合作项目。在这项研究中，他们使用韦伯第一年观测收集的数据创建了概率分布函数(PDF)测量值，绘制了星系在中红外波段的尘埃发射图。

　　他们发现中红外星系的圆盘显示了气体的正态分布(在研究的PDF图表中表示为一个高峰)和一个高分布(显示为一个平缓的斜率)。虽然恒星形成托儿所所在的区域看起来明显不同，但这些星系中弥漫气体分布的形状和宽度保持一致。

　　帕塔克说:“从动态上讲，它们在中心都有非常不同的事情在发生。“但一旦你把中心排除在外，这些星系的圆盘看起来就非常相似。”

　　最近发表在《天文学杂志》上的这项研究表明，由于这些观测到的星系发出的红外光的模式似乎是均匀的，因此星系盘中气体的密度遵循一种特定的模式，即使是在非常不同的星系环境下形成的。

　　“因为这些尘埃为未来几代恒星提供了燃料，”Pathak说，“我们在星系中看到的相似性暗示，恒星和行星形成的某些方面可能在星系中是普遍存在的。”

　　帕塔克说，通过揭示宇宙奥秘的另一条线索，这些星系快照也为人类提供了一个观察宇宙镜子的机会。

　　“我们很难获得银河系的全球视角，”Pathak说。“这项研究告诉我们，如果你作为一个局外人来看待它，你会看到一些类似于我们在其他附近星系中看到的东西。”

　　此外，加深我们目前对附近星系结构的理解，可以更好地掌握天体物理学，包括宇宙中各种物体是如何组合在一起的。

　　最终，在接下来的几个JWST周期之后，一旦有更多的数据可用，团队计划用更大更丰富的样本量重做大部分工作。

　　帕塔克说:“你不可能以如此高的分辨率观察宇宙中所有的星系，所以能够对它们做出总体的定量陈述是有帮助的，因为这使我们能够推断未来越来越多的星系。”