Джеймс Уэбб заглянул в самое сердце галактики М82!⁠⁠

Галактики отличаются по активности звездообразования. Одни уже исчерпали свой газ и почти не формируют новые звёзды, как, например, «угасающие» галактики. Другие, такие как Млечный Путь, имеют средний уровень звездообразования. Однако существуют галактики со вспышками звездообразования — они образуют звёзды с высокой интенсивностью.

В таких галактиках возникают яркие эпизоды звездообразования, когда сотни звездных сверхскоплений содержат по 100 000 и более звёзд. Ежегодно в них рождаются звёзды с массой в сотни и тысячи солнечных масс, что делает эти галактики чрезвычайно яркими, особенно в инфракрасном диапазоне, где их светимость может превышать солнечную в триллионы раз.

Галактика Сигара (M82) является примером такого объекта. Её яркость в оптическом свете скрыта пылью, но телескоп Джеймса Уэбба (JWST) позволяет наблюдать активное звездообразование в инфракрасном диапазоне. В M82 многочисленные сверхскопления, содержащие около 100 000 звёзд, значительно повышают её светимость.

Для поддержания таких вспышек галактикам нужен обильный запас газа. M82, вероятно, получила его благодаря гравитационному взаимодействию с соседней галактикой M81. Пара вращается друг вокруг друга с периодом около 100 миллионов лет. Эти взаимодействия придали M82 вытянутую форму и направили газ в её ядро, стимулируя интенсивное звездообразование.

Астрономы изучают M82 и M81 как естественную лабораторию для наблюдения взаимодействия галактик. В исследовании 2024 года с помощью выбросов полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) выявлена сложная структура нитей и пузырьков газа, образующихся при вспышках сверхновых, а также обнаружены галактические оттоки — потоки газа, исходящие из центра M82. Эти оттоки связаны с мощными звёздными ветрами и взрывами сверхновых, которые выдувают газ из галактики.

ПАУ играют важную роль, поскольку их излучение в среднем инфракрасном диапазоне помогает отслеживать холодный молекулярный газ и его движение.

Интенсивное звездообразование в галактиках со вспышками обычно длится около 100 миллионов лет — до тех пор, пока не иссякнут запасы газа. Однако в случае M82 повторяющиеся взаимодействия с M81 могут вызывать циклы активного звездообразования и затишья. Предполагается, что подобные циклы происходили в прошлом: примерно 600 миллионов лет назад и нынешняя фаза началась 30–60 миллионов лет назад.

На расстоянии около 12 миллионов световых лет M82 находится достаточно близко, что позволяет астрономам тщательно изучать её с помощью телескопов, включая «Хаббл» и JWST.

В будущем M82 продолжит проходить через циклы звездообразования, пока в далёкой перспективе не сольётся с M81. Это слияние вызовет мощный всплеск звездообразования, который со временем прекратится, и образовавшаяся крупная галактика перейдёт в спокойное состояние.