«Джеймс Уэбб» показал, как ударная волна размерами с Млечный Путь меняет космос вокруг группы галактик

Столкновения галактик порождают гигантские ударные волны, что приводит к массе интересных явлений вплоть до запуска звездообразования и рождения новых галактик. Самым ярким таким объектом во Вселенной стала группа из пяти галактик Квинтета Стефана, которая не случайно попала на один из первых снимков «Джеймса Уэбба». В этой группе галактик происходят уникальные процессы, которые могут много рассказать об эволюции звёзд и галактик.

Три области детального исследования турбулентности межзвёздного газа. Источник изображения: ALMA, M. Weiss

Строго говоря, в группе галактик Квинтет Стефана тесно взаимодействуют только четыре галактики. Одна из них — NGC 7318b — влетела в группу на скорости порядка 800 км/с. Столкновение окружающего галактику облака межзвёздного газа с облаком газа другой галактики и всей группы породило ударную волну и вызвало разного рода турбулентности вселенских масштабов.

Судить о завихрениях и потоках межзвёздного газа — преимущественно молекулярного водорода — мы можем по инфракрасным наблюдениям «Джеймса Уэбба». О поведении холодного молекулярного водорода мы узнаём из радионаблюдений. Поэтому эти конкретные исследования были дополнены наблюдениями с помощью массива ALMA или Атакамского большого миллиметрового/субмиллиметрового радиотелескопа. Объединение двух баз данных позволило пролить свет на процессы, которые оставляют больше вопросов, чем дают ответов. И это замечательно! Без новых вопросов продвижения вперёд не будет.

Группа галактик Квинтет Стефана (нажмите для увеличения)

Вызванные распространением фронта ударной волны турбулентности разорвали старые газовые оболочки, что привело к появлению участков, где водород начал активно участвовать в процессах звездообразования. На одном из участков поля изображения, например, учёные разглядели протозвёздные диски и ожидают в этом месте зарождения новой карликовой галактики. Другие участки показывают совсем непонятные процессы, в ходе которых межзвёздный газ прошёл множество циклов нагревания и остывания. Физика такого явления остаётся малопонятной и потребует новых наблюдений.

К счастью, космическая обсерватория «Джеймс Уэбб» вооружена спектрометрами и сможет нарисовать более полную картину процессов, происходящих в Квинтете Стефана. Спектры нагретого водорода дадут данные о скоростях и векторах его движения. Эта третья составляющая наблюдений объекта обеспечит детали, которые если не полностью, то в значительной степени приоткроют физику явлений и позволят уточнить модели эволюции звёзд и галактик.