Центр Млечного Пути будет раскрыт с помощью телескопа Webb НАСА

Центр нашей галактики - многолюдное место: черная дыра, весящая в 4 миллиона раз больше нашего Солнца, окружена миллионами звезд, вращающихся вокруг нее с головокружительной скоростью. Эта экстремальная среда купается в интенсивном ультрафиолетовом свете и рентгеновском излучении. Тем не менее, большая часть этой деятельности скрыта от нашего взгляда, затенена обширными полосами межзвездной пыли.

Строящийся космический телескоп Джеймса Уэбба от НАСА предназначен для просмотра Вселенной в инфракрасном свете, который невидим для человеческого глаза, но очень важен для наблюдения за астрономическими объектами, скрытыми пылью. После запуска Уэбб (Webb) будет собирать инфракрасный свет, который проник в пыльную завесу, раскрывая центр галактики в беспрецедентных деталях.

«Даже одно изображение из Уэбб будет самым качественным изображением, когда-либо полученным из галактического центра», - сказал Роланд ван дер Марел из Научного института космического телескопа (STScI).

Телескопы на земле и в космосе дали жуткие пробелы обитателям галактического центра. Астрономы отслеживают звезды, вращающиеся вокруг черной дыры, некоторые из которых приближаются достаточно близко, чтобы обеспечить проверку общей теории относительности Эйнштейна. Однако до сих пор обнаруживаются только самые яркие звезды.

«Мы видим только верхушку айсберга с земли. Уэбб сможет изучать более слабые звезды и рассказать нам больше об общей звездной популяции», - сказал Торстен Бокер из Европейского космического агентства и STScI.

Ученые уже были удивлены, обнаружив, что маломассивные молодые звезды образуются рядом со сверхмассивной черной дырой - некоторые всего за несколько световых лет от нее. Теоретически, огромная гравитация и жесткая радиационная среда черной дыры должны разрушать любые газовые облака и предотвращать их коллапс в звезды. И все же эти детские звезды, называемые протозвездами, сохранились. Наблюдения Уэбб могут выявить дополнительные протозвезды и могут дать подсказки о том, как звезды могли образовываться в таком невероятном месте.

Тайны черной дыры

Сверхмассивная черная дыра в Млечном Пути, известная астрономам как Стрелец A*, также попадет под взгляд нового телескопа. Она окружена диском из газа и пыли, некоторые из которых неизбежно упадут в черную дыру. Астрономы наблюдали вспышки света, когда черная дыра проглотила сгусток материала. Тем не менее, они никогда не обнаруживали свечение от диска черной дыры.

«Обнаружение диска вокруг Стрельца А* с телескопом Уэбб было бы беспроблемным», - сказал Бекер.

Данные с Уэбб также могут помочь в решении более широких вопросов о том, как образуются галактики - например, о давней проблеме «курица и яйцо», которая возникла первой, о галактике или черной дыре.

«Сначала появляется черная дыра и вокруг нее образуются звезды? Звезды собираются и сталкиваются, образуя черную дыру? На эти вопросы мы хотим ответить», - сказал Джей Андерсон из STScI, соавтор одного из исследований.

Кроме того, исследования показали, что масса центральной черной дыры галактики связана с общей массой окружающих звезд, но причины этого отношения остаются неизвестными.

«Есть ли какие-либо признаки этой корреляции массы вблизи черной дыры? Или недавнее звездообразование уничтожило признаки того, что могло случиться в прошлом?» добавила Марсия Рике из Университета Аризоны, главного исследователя инструмента NIRCam Уэбб.

Случайные возможности

В конечном счете, самые захватывающие результаты наблюдений Уэбба могут быть неожиданными. Например, Уэбб может найти звезды на необычных орбитах или может обнаружить газовое облако, готовое к разрыву гравитационными силами.

«Мы хотели бы увидеть что-то необычное, например, как поедают звезду», - сказал Ван Дер Марел.

В идеале, эти начальные исследования галактического центра послужат основой для будущих наблюдений Уэбба. Повторно посетив галактический центр в течение нескольких лет, астрономы могут получить новое понимание этой хаотической области пространства.

«В центрах галактик происходит так много интересных, странных вещей. Мы хотим выяснить, что происходит в наших собственных», - сказал Рике.