Een sterrenstelsel op 45 miljoen lichtjaar afstand is in het centrum zo helder dat het de camera's overweldigt die ervoor zijn ontworpen. De James Webb Ruimtetelescoop, beheerd door NASA, ESA en CSA, richtte onlangs zijn Mid-Infrared Instrument op Messier 77 in het sterrenbeeld Cetus, en de kern van dit spiraalstelsel scheen gewoon feller dan al het andere. Het licht uit het hart van het stelsel was zo intens en geconcentreerd dat het optische artefacten in de afbeelding veroorzaakte, een zeldzame gebeurtenis voor een heel sterrenstelsel.
Een zwart gat met acht miljoen keer de massa van de zon
In het centrum van Messier 77 bevindt zich een actieve galactische kern, of AGN. Dit is een compact gebied van heet gas dat wordt aangedreven door een superzwaar zwart gat met een massa van acht miljoen keer die van onze zon. De zwaartekracht van het zwarte gat trekt gas uit het omringende sterrenstelsel in een strakke, snelle baan. Wanneer dat gas samenbotst en opwarmt, komt er enorme hoeveelheden straling vrij. Het resultaat is een kern die de rest van het sterrenstelsel overtreft en de lichtopvangcapaciteit van Webb's eigen instrumenten overschrijdt.
Diffractiespaken van een sterrenstelsel, niet van een ster
De feloranje lijnen die vanuit het centrum van de afbeelding stralen, zijn geen echte kenmerken van het sterrenstelsel. Het zijn diffractiespaken, vervormingen die ontstaan wanneer intens licht buigt aan de randen van Webb's zeshoekige spiegels en rond de steun van zijn secundaire spiegel. Dit patroon van zes plus twee punten is gebruikelijk bij afbeeldingen van sterren, maar verschijnt zelden bij sterrenstelsels. Messier 77 is een van de weinige sterrenstelsels waarvan de kern helder en compact genoeg is om dit effect te produceren.
Een starburst-ring van 6.000 lichtjaar breed
Messier 77 staat ook bekend als een productief sterrenvormend sterrenstelsel. Webb's nabij-infraroodafbeelding onthult een balk van sterren die door het centrale gebied loopt, onzichtbaar in zichtbaar licht. Die balk wordt omgeven door een heldere ring, een starburst-ring genaamd, gevormd door de binnenste uiteinden van de twee spiraalarmen van het stelsel. De ring is meer dan 6.000 lichtjaar breed en bevat dicht opeengepakte oranje bellen, die elk wijzen op gebieden met extreem hoge stervormingssnelheden. Omdat Messier 77 relatief dicht bij de aarde staat, is deze ring een van de best bestudeerde voorbeelden in zijn soort.
De schijf van het sterrenstelsel is gevuld met gas en stof, zowel een product van eerdere sterren als brandstof voor toekomstige. Webb's MIRI-instrument legde de gloed van interstellair stofkorrels vast bij langere golflengten, weergegeven in blauw, die een halo rond het sterrenstelsel vormen. De afbeelding biedt een zeldzame blik op een sterrenstelsel waar het centrum zo actief is dat het zijn eigen portret vervormt, terwijl de buitenste gebieden in hoog tempo nieuwe sterren blijven produceren.
