NASA的詹姆斯-韋伯太空望遠鏡(JWST)在一張巨大的新圖像中揭示了被稱為“斯蒂芬五重奏”的星系群的前所未有的細節(jié)。這個星系群的距離很近，給了科學家們一個觀察星系合并和相互作用的旁觀席位。天文學家們很少能如此詳細地看到相互作用的星系是如何在彼此之間引發(fā)恒星形成的及這些星系中的氣體是如何被擾動的。
“斯蒂芬五重奏”是研究這些對所有星系都至關(guān)重要的過程的一個奇妙“實驗室”。在一個前所未有的細節(jié)方面，該圖像還顯示了由該星系群中的一個超大質(zhì)量黑洞驅(qū)動的外流。像這樣緊密的星系群在早期宇宙中可能更常見，當時過熱的下墜物質(zhì)可能為非常有能量的黑洞提供了燃料。
因在經(jīng)典圣誕電影《生活多美好》中的突出表現(xiàn)而聞名的斯蒂芬五重奏是一個由五個星系組成的驚人視覺組合?，F(xiàn)在，NASA的JWST以一種全新的方式揭示了斯蒂芬五重奏。這個巨大的馬賽克是韋伯迄今為止最大的圖像，其覆蓋了約1/5的月球直徑。它由近1000個獨立的圖像文件構(gòu)成，包含超過1.5億個像素。來自韋伯的信息為了解星系的相互作用如何在早期宇宙中推動星系演化提供了新的見解。
由于其強大的紅外視覺和極高的空間分辨率，韋伯顯示了這個星系群中從未見過的細節(jié)。由數(shù)百萬顆年輕恒星組成的閃閃發(fā)光的星團和新誕生恒星的星爆區(qū)在圖像中熠熠生輝。由于引力的相互作用，氣體、塵埃和恒星的掃尾正從幾個星系中被拉出。最引人注目的是，韋伯太空望遠鏡捕捉到了巨大的沖擊波，因為其中一個星系–NGC 7318B擊穿了這個星系團。
斯蒂芬五重奏的五個星系加在一起，也被稱為?？松o湊型第92組(HCG 92)。雖然被稱為“五重奏”，但其中只有四個星系實際是緊緊靠在一起的并被卷入了宇宙的舞蹈中。第五個也就是最左邊的星系被稱為NGC 7320，跟其他四個星系相比，它的位置很靠前。事實上，NGC 7320距離地球只有4000萬光年，而其他四個星系（NGC 7317、NGC 7318A、NGC 7318B和NGC 7319）約在2.9億光年之外。跟數(shù)十億光年外的更遙遠的星系相比，這在宇宙中仍是相當接近的。研究像這些相對較近的星系有助于天文學家更好地理解在更遙遠的宇宙中看到的結(jié)構(gòu)。
這種接近性為科學家們提供了一個見證星系合并和相互作用的旁觀席位，這對所有的星系演化都是至關(guān)重要的。天文學家很少能如此詳細地見證相互作用的星系是如何在彼此之間引發(fā)恒星形成以及這些星系中的氣體是如何被擾動的。斯蒂芬五重奏是研究這些對所有星系都至關(guān)重要的過程的優(yōu)秀“實驗室”。
像這樣緊密的星系群在早期宇宙中可能更常見，當時它們的過熱、下墜物質(zhì)可能為稱為類星體的高能黑洞提供了燃料。即使在今天，這個星系群中最頂端的星系–NGC 7319–也藏有一個活躍的星系核，一個質(zhì)量約為太陽2400萬倍的超大質(zhì)量黑洞。它正在積極地吸納物質(zhì)并放出相當于400億個太陽的光能。
韋伯用近紅外光譜儀(NIRSpec)和中紅外儀器(MIRI)對活動星系核進行了非常詳細的研究。這些儀器的整體場單元(IFU)–它是照相機和光譜儀的組合–為韋伯團隊提供了一個“數(shù)據(jù)立方體”或銀河系核心光譜特征的圖像集合。
跟醫(yī)學磁共振成像(MRI)非常相似，IFU允許科學家將信息“切片”成許多圖像以便進行詳細研究。韋伯穿透了核周圍的塵埃籠罩、揭示了活躍黑洞附近的熱氣并測量了明亮的外流的速度。望遠鏡捕捉到了這些由黑洞驅(qū)動的外流，其詳細程度是以前從未見過的。
在NGC 7320中，即視覺組中最左邊最接近的星系，韋伯能夠分辨出個別的恒星，甚至是該星系的明亮核心。
作為獎勵，韋伯揭示了由成千上萬個遙遠的背景星系組成的廣闊海洋，這讓人想起哈勃的深場。
通過結(jié)合來自MIRI和近紅外相機(NIRCam)的史蒂芬五重奏最詳細的紅外圖像，韋伯獲得的數(shù)據(jù)將提供大量寶貴的新信息。如它將幫助天體物理學家了解超大質(zhì)量黑洞的進食和生長速度。韋伯還能更直接地看到恒星形成區(qū)，它能檢查來自塵埃的排放–這是以前不可能獲得的詳細程度。
斯蒂芬五重奏位于飛馬座，由法國天文學家愛德華·斯蒂芬在1877年發(fā)現(xiàn)。
