JWST 能够确定 NGC 7319 超大质量黑洞周围的气体成分,NGC 7319 是这是该望远镜的首批科学目标之一,它以从未探测过的波长观测这个活跃星系核心中的气体。
和它的近红外仪器,它能够看到氢原子和氢分子,后者是由两个氢原子结合在一起形成的。它还看到了铁离子。这是追踪超大质量黑洞周围热气体位置的绝佳线索。尽管黑洞不发光,但当它们像这个黑洞一样进食时,它们会吃得乱七八糟。强大的引力使它们正在进食的物质升温,产生强烈的辐射。
NGC 7319 超大质量黑洞周围气体的近红外成分。图片来源:NASA、ESA、CSA 和 STScI
NGC 7319 中心的超大质量黑洞质量相当于太阳的 2400 万倍,或大约位于银河系中心。但与人马座 A* 不同,这个超大质量黑洞的辐射量惊人——相当于 400 亿个太阳同时发光。
氢和铁并不是詹姆斯·韦伯太空望远镜能够观测到的唯一物质。中红外观测望远镜看到了热气体的流出,其中含有热的电离气体,包括铁、氩、氖、硫和氧。黑洞周围的区域富含氢和硅酸盐尘埃——像沙粒,但小得多。
超大质量黑洞周围和流出气体的中红外光谱。图片来源:NASA、ESA、CSA 和 STScI
JWST 还观测了气体的运动和速度。就像救护车的警报器在靠近你时音调会更高一样,发光物体的电磁辐射波长会随着靠近或远离你而变化。因此望远镜可以知道气体是如何移动的以及移动速度有多快。
超大质量黑洞周围气体的速度。图片来源:NASA、ESA、CSA 和 STScI
研究邻近星系中的超大质量黑洞让我们能够了解宇宙中任何地方的超大质量黑洞。斯蒂芬五重奏由一个紧凑星系群中的四个星系和一个看起来离它们很近但只是视觉上可见的星系组成。该星系群距离地球 2.9 亿光年。
JWST 拍摄的该星系群照片有 1.5 亿像素,由近 1,000 个独立图像文件组成。该望远镜可以看到单个恒星和 NGC 7320 的明亮核心,它是该星系群中距离最近(也是最左边)的恒星。