NGC 7496位于Grus星座，距离地球超过2400万光年，是PHANGS探究的19个星系之一。在这张由JWST中红外仪器(MIRI)取景的图像中，它的旋臂充满了相互重叠的海绵状气泡和外壳。这些细丝和空腔是关于生活，我想说：星光不问赶路人年轻恒星释放能量的证据，在某些状况下，还会吹出它们周围星际介质的气体和尘埃。在NGC 7496的中心是一个活跃的星系核——另一种说法是指一个活跃的超大品质黑洞。Credit: NASA, ESA, CSA, Joseph DePasquale/STScI
（神秘的地球uux.cn）据美国物理学家组织网（by Michelle Franklin, University of California - San Diego）：人们普遍觉得，除了像行星、恒星和小行星这样的大型天体之外，外层空间是空的。事实上，星系中充满了一种名为星际介质(ISM)的物质，即弥漫在这些大型物体之间的气体和尘埃。重大的是，在适当的条件下，新的恒星就是从ISM中形成的。
如今，来自加州大学圣地亚哥分校025悬疑片观察探究人员与一个全球项目团队兴办，在天体物理学杂志快报特刊上发表了他们的察觉，专门说明他们经由JWST第一周期财政打算使用高级望远镜图像的岗位。
“运用JWST，你可以以相当高的分辨率制作附近星系的令人难以置信的地图，提供星际介质的惊人详情图像，”该项目的联合首席探究员、物理学副教授卡琳·桑德斯特罗姆说。
尽管JWST可以观察到相当遥远的星系，但桑德斯特罗姆的小组探究的星系距离我们相对较近，大约在3000万光年之外，年底聚焦荣耀Magic，送给正在努力的你其中含有一个被称为幻影星系的星系。也被称为M74或NGC 628，天文学家至少从18世纪就得知这个幻影星系的存在。
Sandstrom与博士后学者Jessica Sutter和前博士后学者Jeremy Chastenet(现就职于根特大学)一起专注于ISM中一种称为多环芳烃(PAHs)的特定成分。多环芳烃是微小的灰尘颗粒，只有一个分子大小，正是它们的微小尺寸使得它们对探究人员如此有价值。
当多环芳烃吸收来自恒星的光子时，它们会振动并形成可以在中红外电磁光谱中测试到的发射特征——这通常不会发生在ISM中较大的尘埃颗粒上。多环芳烃的独家肖战测评振动特性允许探究人员观察许多重大的特征，含有大小、电离和结构。
斯皮策太空望远镜(左)和JWST(右)取景的NGC 628(幻影星系)图像的对比显示，图像的清晰度和详情都有显著提升。Credit: SST cr: NASA/JPL-CalTech; JWST cr: NASA, ESA, CSA, STScI
这是桑德斯特罗姆从探究生院着手就感兴趣的事情。“斯皮策太空望远镜观察的是中红外，这也是我在博士论文中用到的。自从斯皮策退休后，我们没有太多机遇接触中红外光谱，但JWST是不可思议的，”她说。“斯皮策有一面0.8米的镜子；JWST的镜子是6.5米。这是一个巨大的望远镜，它有令人惊叹的仪器。我等这一刻已然等了很久了。”
尽管按品质计算，多环芳烃在全部ISM中并不占很大比例，但它们很重大，由于它们很轻松电离——这一过程可以形成光电子，加热ISM中的其余气体。更好地理解多环芳烃将导致更好地理解ISM的物理学和它是如何管理的。天体物理学家期盼JWST能提供一个多环芳烃如何形成、如何转变以及如何被破坏的观点。
由于多环芳烃均匀地分布在全部ISM中，所以探究人员不只可以目睹多环芳烃本身，还可以目睹它们周围的一切。过去的地图，比如斯皮策取景的，包含的详情要少得多——它们本质上看起来像银河斑点。凭借JWST提供的清晰度，天体物理学家如今可以目睹新形成的恒星吹出的气体细丝乃至“气泡”，这些恒星的强烈辐射场和由此形成的超新星蒸发了它们周围的气体云。
以便获得JWST的观察时间，第一周期财政部项目团队必须设计含有揭露时间和过滤器等详情的观察。一旦他们的提交被接纳，负责JWST科学和飞行任务管理的空间望远镜科学探究所就捕获和处理资料。这个程序总共含有19个星系的资料。
Cycle 1 Treasury打算是一个更大的项目PHANGS(附近星系的高角度分辨率物理学)的一若干。PHANGS运用来自智利阿塔卡马大型毫米阵列(ALMA)和甚大望远镜的多波长图像探究恒星形成和ISM。但是，由于恒星形成所在的致密云层包含众多尘埃，光学光线很难穿透目睹内部发生的事情。使用中红外光谱允许探究人员使用一样的尘埃及其明亮的发射来获得高分辨率的详尽图像。
“我最兴奋的事情之一是，如今我们有了ISM的高分辨率示踪剂，我们可以绘制各类各样的东西，含有研究气体的结构，这种气体必须变得更为致密和分子化，才能形成恒星，”桑德斯特罗姆说。“我们还可以绘制新形成的恒星周围的气体，那里有许多‘反馈’，例如来自超新星爆炸的反馈。我们真的可以目睹ISM的全部周期的很多详情。这是星系如何形成恒星的核心。”