美国宇航局(NASA)/欧洲航天局(ESA)/加拿大航天局(CSA)詹姆斯·韦伯太空望远镜通过两台仪器的联合观测,获得一幅螺旋星系NGC 5134的图像。NGC 5134位于室女座,距离地球约6500万光年。尽管这一距离看似遥远,但在星系尺度上属于相对邻近目标,使韦伯望远镜得以分辨其紧密盘绕的螺旋臂结构细节。
本次观测中,韦伯的中红外仪器(MIRI)记录了星际云中温暖尘埃辐射的中红外光,呈现出尘埃与气体的团块及丝状结构。观测显示,部分尘埃由多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons)等复杂有机分子构成,其特征为碳原子连接成环,为研究星际云中的化学过程提供了观测线索。

与此同时,韦伯的近红外相机(NIRCam)获取较短波长的近红外光,主要来自分布在星系螺旋臂上的恒星与星团。两组数据结合后,描绘出NGC 5134中恒星与星际介质共同演化的图景。
观测资料显示,沿螺旋臂翻滚的气体云是恒星形成的主要场所。恒星形成会消耗星系内可用于形成新恒星的气体,而恒星在演化末期又会将部分物质回馈至星系环境中。质量超过太阳约八倍的大质量恒星会以超新星爆炸结束生命,将恒星物质扩散至数百光年范围;类似太阳的恒星则以相对温和的方式演化为红巨星并抛射外层大气,将物质释放到太空中。这些回收的气体随后可再次参与新恒星的形成。

上述气体与恒星之间的相互作用,是相关观测项目的研究重点。该项目计划研究附近宇宙中55个正在积极形成新恒星、且已通过多波段观测开展研究的星系。韦伯望远镜新增的数据被用于加深对单个星团与恒星形成云的认识,并支持对微小尘埃颗粒生命周期、恒星形成云的形态与性质、星际气体与尘埃的联系,以及新生恒星如何重塑周边环境等问题的研究。
研究团队表示,通过对NGC 5134等邻近星系的红外观测,天文学家能够更细致地分辨恒星与气体结构,并将获得的认识用于理解那些距离更远、难以进行同等分辨率观测的星系目标,例如图像背景中仅呈现为光点的星系。