一些星系发出温暖的螺旋臂光芒，而另一些则因剧烈碰撞、强大的黑洞和喷发的恒星形成而形成。美国国家航空航天局刚刚发布的16幅来自钱德拉X射线天文台和其他望远镜的图像揭示了这些宇宙结构的非凡多样性。就像珍贵的宝石，星系有多种形状和大小，每个星系都具有讲述其历史的特征。天文学家通常将它们分为三大类。螺旋星系，包括我们的银河系，有从中心延伸出的螺旋臂。椭圆星系通常含有较老的恒星，通常被认为是通过星系合并形成的。不规则星系的结构较不规则，可能展示广泛的宇宙活动。正如宝石保留着关于在数十亿年内塑造地球的地质过程的线索，星系也保留着塑造宇宙的力量的证据。研究这些遥远的系统有助于天文学家拼凑银河系的历史，并更好地理解在遥远未来我们的星系可能面临的情况。美国国家航空航天局结合钱德拉、韦伯和哈勃揭示星系秘密新的画廊展示了16幅图像，这些图像汇集了来自一些世界上最强大望远镜的观测结果。每幅图像都包含钱德拉在其在太空运行数十年中收集的X射线测量。这些观测与NASA的詹姆斯·韦伯和哈勃太空望远镜、IXPE（成像X射线极化探测器）、尼尔·格哈雷尔斯·斯威夫特天文台、NuSTAR（核光谱望远镜阵列）以及在地球和太空中运行的其他天文台的数据结合起来。X射线观测尤为宝贵，因为它们揭示了其他类型光线可能错过的极端活动。钱德拉能够探测到数百万度的巨大气体云，这些气体云被来自巨大恒星的强风加热，超级巨型黑洞喷出的物质，以及来自恒星爆炸的碎片。这些过程还帮助化学元素在空间中传播，包括最终成为行星、我们呼吸的空气和我们自身身体的一部分的元素。通过将X射线与其他波长的观测相结合，天文学家可以看到发生在星系内部的更多情况。结果图像揭示了这些广阔系统如何形成恒星、与周围环境相互作用以及在数十亿年中如何变化。螺旋星系揭示爆炸性的恒星形成几幅图像突显了螺旋星系内部正在进行的显著活动。梅西耶33和NGC 3938几乎是从正上方观测，使天文学家能够检查它们的螺旋臂并识别出包含活跃恒星对和恒星爆炸后果的区域。其他星系揭示了其内部结构如何帮助推动新星的诞生。NGC 1672和NGC 1385是带bars的螺旋星系，意味着它们包含由恒星、气体和尘埃构成的细长中心结构。这些bars可以将物质引导向内，提供强烈的恒星形成剧集的燃料。NGC 4725展示了另一个星系如何产生新恒星的方式。其观察显示与另一个星系的早期碰撞如何干扰气体并刺激恒星形成。该系列还包括NGC 4631（鲸鱼星系）和梅西耶82（雪茄星系）的戏剧性侧视图。这些星系特征有巨大的光晕和气体的强大风，气体加热到数百万度。在强烈的恒星爆炸驱动下，这些外流可以将物质带入数千光年之外的空间，将重要化学元素传播到星系之间的区域。超大质量黑洞在星系中释放能量画廊中一些最引人注目的特征来自于潜伏在星系中心的巨大黑洞。当这些黑洞积极吞噬周围的物质时，它们的中心区域变得极其充能。被称为活动的星系核，这些明亮而强大的星系核心可以发射粒子束和巨大的爆发，影响其主星系的条件。半人马座A提供了一个引人注目的例子。来自钱德拉和IXPE的观测揭示了从星系中心区域喷射出的一股高能粒子流，飞行数万光年。在梅西耶106中，从中心超大质量黑洞发射的喷流与周围气体相互作用并加热。这种活动产生了不同于螺旋星系通常关联的熟悉螺旋结构。著名的草帽星系（梅西耶104）提供了另一个显著的视图。一个超大质量黑洞位于其巨大的中心恒星集聚体中，而钱德拉的X射线观测揭示了一种广泛的气体光晕，加热到数百万度，以及恒星的炽热残骸。这些特征环绕在星系显著的尘埃带周围，提供了对其隐藏的能量环境的更深刻的观察。