טלסקופ החלל ג'יימס ווב, שחגג את יום השנה השני שלו, צילם תמונות מדהימות של הגלקסיות המקיימות אינטראקציה הידועות בשם Arp 142. באמצעות טכנולוגיית אינפרא אדום, ווב הציג את האינטראקציה המפורטת בין הפינגווין לגלקסיות הביצה, חשף תצורות כוכבים חדשות והציע תובנות לגבי דינמיקה גלקטית ואבולוציה. קרדיט: NASA, ESA, CSA, STScI
טלסקופ החלל ג'יימס ווב של נאס"א מציג זוג גלקסיות שלובות זו בזו באור אינפרא אדום, המהדורה האחרונה שלו ברצף מתמשך של תצפיות.
ה טלסקופ החלל ג'יימס ווב פועל מסביב לשעון, ומדהים לעתים קרובות את החוקרים עם התמונות והנתונים המפורטים ביותר – ומדויקים להפליא – באינפרא אדום. אורכי גל אלו של אור, שנמצאים מעבר למה שעינינו יכולות לראות, היו ברובם מחוץ להישג יד ברמת הפירוט הזו עד ש-Webb החל לבצע תצפיות מדעיות ב-12 ביולי 2022, בשם אסטרונומים ברחבי העולם.
לכבוד יום השנה השני למדע, הטלסקופ צפה ב-Arp 142, זוג גלקסיות מקיים אינטראקציה שכונה הפינגווין והביצה. התמונה הראשית משלבת אור אינפרא אדום קרוב ובינוני, המדגיש חזותית את אופן האינטראקציה בין הגלקסיות – חפש את צורת ה-U הכחול הפוך והחלש העוטף את שתי הגלקסיות – יחד עם "מסיבת כוכבים", שפע של היווצרות כוכבים לאחרונה , בפינגווין.
נראה שהתצוגה האמצעית-אינפרא-אדום של ווב על הגלקסיות המקיימות אינטראקציה Arp 142 שרה בצבעי יסוד. הרקע של החלל הוא כמו חושך מפהק מנומר בחרוזים בהירים וצבעוניים. תמונה זו צולמה על ידי MIRI, מכשיר האינפרא אדום האמצעי של הטלסקופ, שבו משתמשים אסטרונומים כדי לחקור עצמים קרירים וישנים יותר, אבק וגלקסיות רחוקות ביותר. קרדיט: NASA, ESA, CSA, STScI
דיוקן חי של גלקסיות באינטראקציה מציין את יום השנה השני של טלסקופ החלל ווב
שניים מול שניים! צמד של גלקסיות המקיימות אינטראקציה מנציח את יום השנה המדעי השני של טלסקופ החלל ג'יימס ווב של נאס"א, המבצע תצפיות מתמדות, כולל תמונות ונתונים מאוד מפורטים הידועים כספקטרים. פעולותיו הובילו ל"מצעד" של תגליות של אסטרונומים ברחבי העולם.
"מאז שהנשיא ביידן וסגן הנשיא האריס חשפו את התמונה הראשונה מטלסקופ החלל ג'יימס ווב לפני שנתיים, ווב המשיך לחשוף את מסתורי היקום", אמר. נאס"א המנהל ביל נלסון. "עם תמונות יוצאות דופן מפינות הקוסמוס, חוזרות כמעט לראשית הזמן, היכולות של ווב שופכות אור חדש על הסביבה השמימית שלנו ומעוררות השראה לדורות הבאים של מדענים, אסטרונומים וחוקרים."
"בתוך שנתיים בלבד, ווב שינה את השקפתנו על היקום, ואיפשר את סוג המדע ברמה עולמית שהניע את נאס"א להפוך את המשימה הזו למציאות", אמר מארק קלמפין, מנהל חטיבת האסטרופיזיקה במטה נאס"א בוושינגטון. "ווב מספק תובנות על תעלומות ארוכות שנים על היקום המוקדם ופותח עידן חדש של חקר עולמות רחוקים, תוך החזרת תמונות שנותנות השראה לאנשים ברחבי העולם והעלאת שאלות חדשות ומרגשות לענות עליהן. מעולם לא היה אפשרי יותר לחקור כל היבט של היקום".
"מסיבת הפינגווינים" הזו רועשת! הגלקסיה הספירלית המעוותת במרכז, הפינגווין, והגלקסיה האליפטית הקומפקטית משמאל, הביצה, נעולות בחיבוק פעיל. תמונה חדשה באינפרא אדום קרוב ובינוני מטלסקופ החלל ג'יימס ווב, שצולמה לציון שנתו השנייה למדע, מראה שהאינטראקציה ביניהם מסומנת בזוהר כחול הפוך בצורת U.
הזוג, הידוע במשותף כ-Arp 142, ביצע את המעבר הראשון שלהם בין 25 ל-75 מיליון שנים – וגרם ל"זיקוקים", או היווצרות כוכבים חדשים, בפינגווין. במקרים הקיצוניים ביותר, מיזוגים יכולים לגרום לגלקסיות ליצור אלפי כוכבים חדשים בשנה, למשך כמה מיליוני שנים. עבור הפינגווין, מחקר הראה כי נוצרו כ-100 עד 200 כוכבים בשנה. לשם השוואה, גלקסיית שביל החלב שלנו (שאינה מקיימת אינטראקציה עם גלקסיה באותו גודל) יוצרת בערך שישה עד שבעה כוכבים חדשים בשנה.
קרדיט: NASA, ESA, CSA, STScI
תצפיות תובנות של אינטראקציות גלקטיות
ההתמחות של הטלסקופ בלכידת אור אינפרא אדום – שהוא מעבר למה שהעיניים שלנו יכולות לזהות – מראה את הגלקסיות הללו, הידועות ביחד בשם Arp 142, נעולות בריקוד קוסמי איטי. התצפיות של ווב, המשלבות אור אינפרא אדום קרוב ובינוני מאור של ווב NIRCam (מצלמה קרובה לאינפרא אדום) ו מירי (מכשיר אינפרא אדום באמצע), בהתאמה, מראים בבירור שהם מצטרף על ידי אובך המיוצג בכחול שהוא תערובת של כוכבים וגז, כתוצאה מהתערבבותם.
האינטראקציה המתמשכת ביניהם החלה לפני 25 ל-75 מיליון שנים, כאשר הפינגווין (קוטלג בנפרד כ-NGC 2936) והביצה (NGC 2937) השלימו את המעבר הראשון שלהם. הם ימשיכו להתנודד ולהתנדנד, וישלימו כמה לולאות נוספות לפני שיתמזגו לגלקסיה אחת בעוד מאות מיליוני שנים.
שני פינגווינים, שתי ביצים – שתי ערכות צבעים שונות מאוד! טלסקופ החלל האבל לכד אור נראה בעת תצפית על Arp 142, שכינויו הפינגווין והביצה, בשנת 2013. מימין מראה האור הקרוב לאינפרא אדום של טלסקופ החלל ג'יימס ווב של אותו אזור. קרדיט: NASA, ESA, CSA, STScI
אבולוציה של הפינגווין והביצה
לפני הגישה הראשונה שלהם, הפינגווין החזיק בצורת ספירלה. כיום, המרכז הגלקטי שלו נוצץ כמו עין, זרועותיו הפתוחות מעצבות כעת מקור, ראש, עמוד שדרה וזנב מפוף.
כמו כל הגלקסיות הספירליות, הפינגווין עדיין עשיר מאוד בגז ואבק. ה"ריקוד" של הגלקסיות משך באופן כבידתי את אזורי הגז והאבק הדקים של הפינגווין, וגרם להם להתרסק בגלים וליצור כוכבים. חפש את האזורים הללו בשני מקומות: מה שנראה כמו דג ב"מקורו" וה"נוצות" ב"זנבו".
מסביב לכוכבים החדשים הללו יש חומר דמוי עשן הכולל מולקולות המכילות פחמן, הידועות בשם פחמימנים ארומטיים פוליציקליים, אשר ווב יוצא דופן באיתור. אבק, הנראה כקשתות כתומות עמוקות יותר ועמוקות יותר, מסתובב גם ממקורו אל נוצות הזנב.
לעומת זאת, צורתה הקומפקטית של הביצה נותרת ללא שינוי במידה רבה. כגלקסיה אליפטית, היא מלאה בכוכבים מזדקנים, ויש בה הרבה פחות גז ואבק שניתן למשוך משם כדי ליצור כוכבים חדשים. אם שתיהן היו גלקסיות ספירליות, כל אחת מהן הייתה מסיימת את ה"פיתול" הראשון עם היווצרות כוכבים חדשים ותלתלים מסתובבים, הידועים כזנבות גאות.
סיבה נוספת להופעתה הבלתי מופרעת של הביצה: לגלקסיות הללו יש בערך אותה מסה או גובה זהה, וזו הסיבה שהאליפטיקל הקטן יותר למראה לא נצרך או עיוות על ידי הפינגווין.
סרטון זה מסייר ב-Arp 142, זוג גלקסיות המקיים אינטראקציה המכונה בחיבה הפינגווין והביצה הנמצא במרחק של 326 מיליון שנות אור מכדור הארץ. המסע מתחיל ומסתיים בתמונה חדשה באמצע וכמעט אינפרא אדום מטלסקופ החלל ג'יימס ווב, וכוללת דהייה קצרה לתמונת אור גלוי מה- טלסקופ החלל האבל. בין הצמד מפרידים רק 100,000 שנות אור – קרובים יחסית במונחים אסטרונומיים. שֶׁלָנוּ שביל החלב הגלקסיה והשכנה הקרובה ביותר, גלקסיית אנדרומדה, מופרדות בכ-2.5 מיליון שנות אור. הסיור הזה מדגיש את מה שקרה מאז שהם יצרו אינטראקציה, כולל אובך כחול שמצטרף אליהם. חפשו גם תצוגות מנוגדות של הגלקסיה הספירלית בפינה השמאלית העליונה, ש"נעלמת" בתצוגת האינפרא-אדום האמצעית של ווב. קרדיט: NASA, ESA, CSA, STScI, Danielle Kirshenblat (STScI)
ההקשר הרחב יותר של אינטראקציות גלקטיות
ההערכה היא שהפינגווין והביצה נמצאים במרחק של כ-100,000 שנות אור זה מזה – די קרובים במונחים אסטרונומיים. לצורך הקשר, גלקסיית שביל החלב ושכנתנו הקרובה ביותר, גלקסיית אנדרומדה, נמצאים במרחק של כ-2.5 מיליון שנות אור. גם הם יתקשרו, אבל לא במשך כ-4 מיליארד שנים. (ראה סרטון למטה.)
הדמיה מדעית זו של הדמיית מחשב מתארת את ההתנגשות הבלתי נמנעת בין גלקסיית שביל החלב שלנו לגלקסיית אנדרומדה (הידועה גם בשם מסייר 31). תצפיות של טלסקופ החלל האבל של נאס"א מצביעות על כך ששתי הגלקסיות, משולבות יחד על ידי כוח המשיכה ההדדי שלהן, יתרסקו יחד בהתנגשות כמעט חזיתית בעוד כ-4 מיליארד שנים מהיום.
כעת, הסתכל למעלה מימין כדי לזהות גלקסיה שאינה במסיבה הזו. גלקסיית קצה זו, מקוטלגת PGC 1237172, קרובה יותר לכדור הארץ ב-100 מיליון שנות אור. הוא גם די צעיר, שופע כוכבים חדשים כחולים.
רוצה עוד טריק מסיבות אחד? עבור לתמונה של Webb באמצע אינפרא אדום בלבד (התמונה השנייה בעמוד זה) כדי לראות את PGC 1237172 נעלמת כמעט. אור אמצע אינפרא אדום לוכד במידה רבה כוכבים קרירים וישנים יותר וכמות מדהימה של אבק. מכיוון שאוכלוסיית הכוכבים של הגלקסיה כל כך צעירה, היא "נעלמת" באור אינפרא אדום בינוני.
הקדישו גם רגע לסרוק את הרקע. תמונתו של ווב עמוסה בגלקסיות רחוקות. חלקם לובשים צורות ספירליות וסגלגלות, כמו אלו המושחלות לאורך "נוצות הזנב" של הפינגווין, בעוד שאחרות מפוזרות לאורך הן נקודות חסרות צורה. זוהי עדות לרגישות ולרזולוציה של מכשירי האינפרא אדום של הטלסקופ. (השווה את השקפתו של ווב לתצפית משנת 2018 המשלבת אור אינפרא אדום מטלסקופ החלל שפיצר בדימוס של נאס"א ואור קרוב לאינפרא אדום ונראה מטלסקופ החלל האבל של נאס"א.) למרות שהתצפיות הללו ארכו רק כמה שעות, ווב חשף הרבה יותר רחוק, אדום יותר, וגלקסיות מאובקות יותר מטלסקופים קודמים – סיבה נוספת לצפות שווב ימשיך להרחיב את ההבנה שלנו על כל דבר ביקום.
הדמיה זו בוחנת את המבנה התלת מימדי של Arp 142, זוג גלקסיות המקיימות אינטראקציה שכונתה הפינגווין והביצה, כפי שנראתה באור כמעט אינפרא אדום על ידי טלסקופ החלל ג'יימס ווב.
Arp 142 נמצא במרחק של 326 מיליון שנות אור מכדור הארץ בקבוצת הכוכבים הידרה.
טלסקופ החלל ג'יימס ווב הוא מצפה הכוכבים המוביל בעולם למדעי החלל. ווב פותר תעלומות במערכת השמש שלנו, מסתכל מעבר לעולמות רחוקים סביב כוכבים אחרים, וחוקר את המבנים והמקורות המסתוריים של היקום שלנו ומקומנו בו. Webb היא תוכנית בינלאומית בהובלת נאס"א עם שותפיה, ESA (סוכנות החלל האירופית) ו-CSA (סוכנות החלל הקנדית).
