Джеймс уэбб телескоп: Телескоп «Джеймс Уэбб» показал ранее невидимые галактики

Телескоп «Джеймс Уэбб» сфотографировал взрыв сверхновой. Почему это важно?

Наблюдаемая Вселенная наполнена звездами. Самые массивные из них производят химические элементы, необходимые для создания всего, что мы видим вокруг. Ядра этих космических светил содержат продукты термоядерного синтеза и превращают простые элементы, такие как водород, в более тяжелые элементы, например углерод и азот. Выброс этих кирпичиков жизни происходит во время вспышек сверхновых – процесса, во время которого яркость звезд увеличивается на 10-20 величин, а затем постепенно затухает, создавая туманность. Так, звезды, чья масса в 8-10 раз превышает массу Солнца, оставляют после после себя самые плотные объекты во Вселенной — черные дыры. Иногда вспышки сверхновых настолько яркие, что затмевают собой галактики на несколько дней или месяцев. Удивительно, но уже в самом ближайшем будущем мы узнаем об этих событиях много нового: недавно космический телескоп «Джеймс Уэбб» сфотографировал самую первую сверхновую во Вселенной, хотя на подобные наблюдения эта обсерватория не рассчитана.

Сверхновая — это самый большой взрыв, который когда-либо видел человек.

Фабрика Вселенной

Космический телескоп «Джеймс Уэбб» приступил к работе совсем недавно, но уже отправил на Землю новейшие данные о наблюдаемой Вселенной: 12 июля 2022 года весь мир наблюдал потрясающие снимки скопления галактик, расположенных в пяти миллиардах световых лет от Земли. Еще одним уловом обсерватории стал так называемый звездный питомник – область в космосе, где рождаются звезды. Все эти данные были получены через несколько дней после начала полноценной работы.

Недавно, как и ожидали астрономы, космический телескоп побил собственный рекорд, обнаружив самую далекую галактику во Вселенной под названием SDSS.J141930.11+5251593. Расположилась эта «старушка» на расстоянии от 3 до 4 миллиардов световых лет от нашей планеты. Правда, наблюдая за объектом пять дней, исследователи пришли к выводу, что смотрят не на галактику – перед ними красовалась сверхновая. Подтвердить догадку удалось с помощью архивных данных космического телескопа «Хаббл».

Кстати, недавно Хаббл сфотографировал звезду возрастом почти 13 миллиардов лет! О том, как это было можно прочитать здесь!

Вспышка сверхновой звезды в представлении художника

А вот и самое удивительное: наблюдаемый Уэббом объект оказался первой сверхновой, появившейся на просторах Вселенной. При этом сам телескоп на подобные задачи не рассчитан, а его главная цель – сканирование обширных участков неба и наблюдение за скоплениями галактик. Это означает, что космическая обсерватория увидит самые молодые галактики во Вселенной, что сформировались спустя несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва.

Если объединить полученные данные о галактиках с обнаруженной сверхновой, мы сможем насладиться видом звезд первого поколения, осветивших Вселенную после Темных веков. Состав самых молодых звезд, как считают астрономы, намного проще чем состав звезд, родившихся в более поздние эпохи.

На просторах бесконечной Вселенной нет ничего вечного

Мы думаем, что звезды в первые несколько миллионов лет в основном состояли из водорода и гелия, в отличие от звезд, которые мы наблюдаем сегодня, — рассказал астроном Майк Энгессер изданию Inverse.

Сверхновые сложно обнаружить, поскольку сам взрыв длится доли секунды. Яркий пузырь пыли и газа, порождаемый смертью массивных звезд, исчезает через несколько дней. По этой причине астрономические инструменты должны смотреть в правильном направлении в нужное время.

Больше по теме: Взрыв сверхновой мог стать причиной массового вымирания на Земле

Молодые и старые звезды

В таких галактиках как наша вспышки сверхновых происходят нечасто. К счастью, во Вселенной неограниченное количество галактик, а потому астрономы наблюдают несколько сотен сверхновых в год за пределами Млечного Пути. Для поиска таких звезд NASA используют несколько типов телескопов, в том числе космическую обсерваторию NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR), которая работает с 2012 года.

Но вернемся к галактике SDSS.J141930.11+5251593, в которой расположилась самая юная сверхновая. Уэбб наблюдал ее в течение пяти дней и обнаружил, что за прошедшее время массивная звезда немного потускнела. Такое поведение считается типичным для сверхновых, а их обнаружение может открыть совершенно новую область астрономических исследований.

Крабовидная туманность — остаток массивной звезды в нашей галактике, гибель которой произошла на расстоянии 6500 световых лет от Земли.

Чем массивнее звезда, тем больше энергии она выбрасывает в окружающее космическое пространство.

Интересно, что первой сверхновой, видимой невооруженным глазом за более чем 400 лет, была вспышка массивной звезды под названием SN 1987A, обнаруженная в 1987 году. На протяжении нескольких месяцев она вспыхивала с невероятной мощностью и позволила астрономам детально себя изучить. Теперь с помощью обсерватории «Джеймс Уэбб» исследователи намерены проанализировать остатки вспышки, пролив свет на то, что именно происходило после смерти звезды.

SN 1987A взорвалась в соседнем Большом Магеллановом Облаке – карликовой галактике, вращающейся вокруг Млечного Пути. Расположенная примерно в 167 000 световых годах от Земли, SN 1987A была ближайшей к нам сверхновой за последние столетия.

Отметим, что сверхновые играют решающую роль в эволюции галактик, создавая более тяжелые элементы (из которых состоит все, включая нас с вами). Будучи самыми энергичными объектами во Вселенной, сверхновые испускают взрывные волны, которые распространяются с бешеной скоростью.

Сверхновая видна на изображениях Уэбба как маленькая яркая точка справа от большого яркого пятна слева

А вы знали что галактика Млечный Путь “выбрасывает” из себя звезды? Подробнее о том, как и почему это происходит, мы рассказывали здесь, не пропустите!

На этом изображении, полученном космическим телескопом Хаббл, видна сверхновая 1987A в Большом Магеллановом Облаке – нашей соседней галактике

Так как многое о сверхновых остается неясным, астрономы намерены использовать телескоп «Джеймс Уэбб» для изучения области, на которую пришлась взрывная волна этой массивной звезды. Как правило ударные волны возникают при столкновении с окружающим звезду газом и пылью, разбивая пылинки на мелкие фрагменты. Как полагает астроном Роберт Киршнер из Гарвардского университета, скорее всего, мы увидим доказательства наличия источника энергии, нагревающего пыль.

К счастью, новая космическая обсерватория – именно то, что нужно для изучения вспышек сверхновых. Работая в инфракрасном диапазоне, Уэбб сможет увидеть сквозь пыль.

Что касается самой молодой сверхновой в наблюдаемой Вселенной, то исследователям понадобится больше времени и данных, чтобы сделать окончательные выводы о наблюдаемом объекте. Ну а благодаря новейшему телескопу, стоимостью 10 миллиардов долларов, многие тайны Солнечной системы и космического пространства будут раскрыты.

Это интересно: Астрономы определили лучшее место и время для жизни в Млечном Пути

Космическая обсерватория Джеймс Уэбб – самое настоящее технологическое чудо

Возможно уже в самом ближайшем будущем мы узнаем не только о происхождении и структуре Вселенной, но о собственном месте в ней. А как вы думаете, что сможет обнаружить космическая обсерватория Джеймс Уэбб? Ответ будем ждать здесь, а также в комментариях к этой статье!

Зачем в космос летит телескоп «Джеймс Уэбб», который создавался 25 лет. Почему он так важен? Куда летит? Мы правда узнаем новое про внеземную жизнь?

#Джеймс Уэбб

Поделиться:

25 декабря 2021, 16:20

Илья Егоров

25 декабря NASA во Французской Гвиане запустило новейший телескоп «Джеймс Уэбб» (назван в честь бывшего руководителя организации). Это проект, разработанный учеными США и Канады. Он направлен на изучение происхождения вселенной, исследование галактик и планет, отдаленных от Солнечной системы, и исследование потенциально обитаемых планет.

Изначально запуск планировался на 24 декабря, но из-за погодных условий его отложили на один день. Сейчас человечество готово к, возможно, самому важному и масштабному проекту по освоению космоса.

Что это за проект? Почему он самый важный?

Телескоп «Джеймс Уэбб» будет заменой телескопу «Хаббл». «Хаббл» – космическая обсерватория, запущенная в 1990 году. Она более 30 лет курсировала на орбите Земли и изучала вселенную. Благодаря «Хабблу» ученые получили снимки «Столпов Творения» в Туманности Орел.

@WorldAndScience

Absolutely stunning view of the Pillars of Creation
The light from young stars being formed pierce the clouds of dust and gas in the infrared
Credit: NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA) https://t.co/52lXPmJjzO

19:06 — 22 Dec 2021

Он заснял поверхность Плутона (на следующем фото), Эриды и многих других планет.

@konstructivizm

Pluto
by Hubble https://t. co/EvAJr3jMsG

08:00 — 15 Aug 2021

Открыл спутник Нептуна Гиппокамп.

@NGDAverk

Neptune’s tiniest satellite now has a name-the Hippocampus
The dim and very cold small moon of Neptune will no longer be called «Neptune XIV». https://t.co/yAEcE0bpFY

20:05 — 02 Mar 2019

«Хаббл» заснял галактику, существующую 13 млрд лет. Это одна из самых древних после Большого взрыва.

@ksd5324

(30) Pt 1/2 Hubble has helped pioneer many advancements in astrophysics and our knowledge of the universe. It’s most notable discovery is it’s discovery of the furthest and oldest galaxy in the universe, at 13.4 billion years old. It took special circumstances for this to occur. https://t.co/ZSnKupDp0K

07:06 — 02 May 2020

За 31 год работы «Хаббл» передал больше 150 ТБ (терабайт) информации. Ученые решили заменить его на новый аппарат с большими возможностями в плане визуализации отдаленных от Земли уголков галактики и вселенной. «Хаббл» выйдет из строя и, возможно, сгорит в атмосфере Земли. Его заменит «Джеймс Уэбб».

На самом деле «Джеймс Уэбб» – это проект, который ученые готовили не один десяток лет. Первые планы появились еще в 1989 году. Полноценные работы начались в 1997-м. А первый запуск ученые запланировали еще на 2007 год. Но тогда он сорвался. В дальнейшем NASA около 20 раз срывала запуск «Джеймса Уэбба».

По мере срывов запуска менялась и цена проекта. Ученые добивали телескоп новыми деталями и технологиями, делая его дороже. Первоначальная стоимость «Джеймса Уэбба» составляла чуть более 500 млн долларов. Сейчас ценник вырос до 10 млрд долларов.

Почему так дорого? NASA создала аппарат для масштабных миссий. На официальном сайте компании перечислены такие:

• Поиск древнейших галактик или объектов, образовавшихся после Большого Взрыва.
• Определение путей эволюции галактик.
• Наблюдение за изменением звезд: от первых стадий до формирований вокруг них планетарных систем.
• Определение физических и химических свойств звездных систем.

Это были побочные миссии, на которые ориентирован основной рабочий процесс «Джеймса Уэбба». Но NASA обозначила две важнейшие задачи перед телескопом. Первая – определение процессов зарождения вселенной. Вторая – поиск жизни на других планетах.

Из чего состоит «Джеймс Уэбб»? И как он будет двигаться?

Вот компьютезированное изображение «Джеймса Уэбба»:

Теперь давайте разберемся в его конструкции. Для этого перечислим важнейшие детали телескопа:

• Видите один большой золотой многоугольник? Он будет состоять из 18 золотых многоугольников поменьше. Это зеркала, благодаря которым ученые смогут улавливать световые излучения, идущие в том числе и из отдаленных галактик. Сотрудники NASA утверждают, что телескоп способен уловить свет галактики, расположенной в миллиардах световых годах от нашей.

Но почему золото? Просто у золото хорошая светоотражающая способность. Благодаря золотому покрытию зеркала способны улавливать каждый фотон. Но на самом деле это не чистое золото, а бериллий, покрытый золотом.

Ширина общего зеркала – 6,5 метра. Вес каждого отдельного зеркала – 20 кг.

• Раскладывающийся солнцезащитный козырек, который защищает телескоп от внешних источников тепла и света. То есть от Луны, Земли и Солнца.

• Улучшенные детекторы. Для сбора света с атмосфер планет.

• Средне-инфракрасный прибор, позволяющий улавливать свет других галактик.

Предположительное время миссии составляет 5-10 лет, но это совсем не точно (хотя высокая чувствительность всех датчиков рассчитано только на такое время). «Хаббл» работает на расстоянии в 570 км относительно поверхности Земли. «Джеймс Уэбб» будет работать на расстоянии в 1,5 млн км от Земли. Анимация его орбиты выглядит так:

Сам телескоп будет работать при температуре около -225 градусов по Цельсию. Ученые даже придумали название местоположения «Джеймса Уэбба» – точка L2 (где L – обозначение Точки Лагранжа). Ее положение от Солнца дальше относительно расстояния между Землей и Солнцем. По идее, один оборот телескопа вокруг Солнца должен длиться больше одного земного года. Но это не так: баланс комбинированного гравитационного притяжения Солнца и Земли в точке L2 означает, что «Джеймс Уэбб» не будет отставать от Земли по времени в плане вращения вокруг Солнца.

Проекция точки L2 относительно Земли и Солнца выглядит так:

Проекция расположения L2 (точки нахождения «Джеймса Уэбба») относительно Земли и Солнца

официальный сайт NASA

Вы сказали про поиск жизни на других планетах.

Это как?

Ученые давно думают, есть ли жизнь за пределами нашей системы. «Джеймс Уэбб» поможет ответить на этот вопрос, даже если жизнь на других потенциально обитаемых планетах определена микроорганизмами.

Глава исследовательского центра NASA Наташа Баталья (кстати, ее мама Натали руководила первой командой, работающей над «Джеймсом Уэббом», сейчас она – профессор Калифорнийского университета) сказала:

«Мы хотим понять процесс, который привел Землю к созданию пригодной для жизни среды. Является ли тот факт, что у нас есть жидкие водные океаны и кислород, уникальным или это довольно распространенное явление в галактике».

Чтобы определить жизнь на других планетах «Джеймс Уэбб» будет изучать планеты с расплавленными поверхностями; планеты, пережившие смерть своих звезд; поверхность газовых планет-гигантов; экзопланеты; планеты, которые ученые считают потенциальными «близнецами» (то есть они близки по физическим и химическим свойствам) Земли. National Geographic считает, что в рамках своей миссии «Джеймс Уэбб» изучит сотни тысяч планет.

Пока что первым объектом исследования «Джеймса Уэбба» считается спутник Юпитера – Европа. Ее поверхность покрыта льдом, под километрами которого есть вода. В случае, если данные телескопа по примерному химическому составу этой воды покажут, что в нем есть микроорганизмы, NASA запустит исследовательские зонды. Но для этого нужно ждать минимум 7-10 лет.

Еще одна важная миссия для телескопа – исследование системы TRAPPIST-1 (в 39,6 световых года от Солнца). Это система, состоящая из звезды и семи планет вокруг. Три планеты по размерам не сильно отличаются от Земли и вращаются в температурной зоне, в которой вода может быть в жидкой форме (то есть на них может быть жизнь).

Сравнение расположения планет относительно звезд в TRAPPIST-1 и в Солнечной системе

Поиск новой жизни – это звучит действительно интересно и важно. Но есть одна очень большая проблема. «Джеймс Уэбб» найдет потенциально обитаемую планету и даже определит газ, доминирующий в атмосфере этой планеты. Но телескоп не сможет определить наличие других газов, чья доля не очень велика относительно доминирующего. Поэтому ученые потратят еще много времени, чтобы разобрать атмосферу планеты, претендующей на статус обитаемой.

НЕ ПРОПУСТИ ГОЛ

Все фото: NASA, ZUMAPRESS, Keystone Press Agency/Global Look Press

Илья Егоров

Автор и редактор. Италия, «Арсенал», «Формула 1» и биографии.

Еще по теме

все, что нужно знать о наследнике «Хаббла»

Наука
Космос
Телескоп
Джеймс Уэбб

Космический телескоп Джеймса Уэбба: все, что нужно знать о наследнике «Хаббла»

Егор Морозов

—
28 марта 2018, 14:00

Космический телескоп им. Джеймса Уэбба, запуск которого должен состояться в 2020 году, будет исследовать космос, чтобы раскрыть историю вселенной от Большого Взрыва до момента формирования планет. Перед ним стоит четыре исследовательских задачи: изучение первого света во вселенной, исследование появления галактик в ранней вселенной, наблюдение за рождением звезд и протопланетных систем, а также поиск экзопланет (включая поиск внеземной жизни).

Космический телескоп им. Джеймса Уэбба (JWST) будет запущен с помощью ракета-носителя Ариан-5 из Французской Гвианы, после чего потребуется 30 дней, чтобы пролететь более миллиона километров в место его постоянной дислокации: в точку Лагранжа (L2), или гравитационно стабильное положение в пространстве, где он и будет вращаться. Это достаточно популярное место, в котором располагаются несколько других космических телескопов, в том числе телескоп Гершеля и космическая обсерватория Планка.

Ожидается, что мощный космический телескоп стоимостью 8,8 млрд. долларов сможет получить удивительные фотографии небесных объектов, как и его предшественник, космический телескоп Хаббл.  К счастью для астрономов, «Хаббл» остается в хорошем состоянии, и вполне вероятно, что два телескопа будут работать вместе первые несколько лет. JWST также исследует экзопланеты, которые были обнаружены космическим телескопом Кеплер или при помощи наблюдений в реальном времени с наземных телескопов.

Задачи, стоящие перед телескопом


Научная программа для JWST в основном разделена на четыре области:

• Первый свет и реионизация: это относится к ранним этапам развития вселенной после того, как Большой взрыв создал ее такой, какой мы ее знаем. На первых этапах после Большого взрыва вселенная была морем частиц (таких как электроны, протоны и нейтроны), и в ней не существовало света до того, пока вселенная не остыла настолько, чтобы эти частицы начали объединяться. Еще одна вещь, которую JWST будет изучать — это то, что произошло после образования первых звезд; этот отрезок истории называется «эпохой реионизации», потому что он относится к тому времени, когда нейтральный водород был повторно ионизирован (снова заряжен электрическим зарядом) излучением от этих первых звезд.
• Образование галактик: взгляд на галактики — полезный способ увидеть, как материя организована в гигантских масштабах, что, в свою очередь, дает нам подсказки о том, как эволюционировала вселенная. Спиральные и эллиптические галактики, которые мы видим сегодня, на самом деле эволюционировали из разных форм в течение миллиардов лет, и одна из целей JWST состоит в том, чтобы взглянуть на самые ранние галактики, чтобы лучше понять эту эволюцию. Ученые также пытаются выяснить, как мы получили то разнообразие галактик, которое наблюдаем сегодня, и какие существуют способы образования галактик.
• Рождение звезд и протопланетных систем: «Столпы творения», или туманность Орла — одно из самых известных мест рождения звезд. Звезды появляются в облаках газа, и по мере того, как они растут, радиационное давление, которое они оказывают, сдувает с них часть газа (который может снова использоваться для образования других звезд, если он не слишком широко рассеялся). Однако трудно что-либо видеть внутри газа. Инфракрасные «глаза» JWST смогут увидеть источники тепла, включая звезды, рождающиеся в этих облаках.
• Планеты и происхождение жизни: в последнее десятилетие было найдено огромное количество экзопланет, обнаруженных в том числе и с помощью космического телескопа Кеплер. Мощные датчики JWST смогут исследовать эти планеты более подробно, включая (в некоторых случаях) визуализацию их атмосферы. Понимание атмосферы и условий образования планет могут помочь ученым лучше предсказывать, пригодны ли те или иные планеты для жизни, или нет.

Инструменты на борту

JWST будет оснащен четырьмя научными инструментами:

• Камера ближнего инфракрасного излучения (NIRCam): эта инфракрасная камера, предоставленная Университетом Аризоны, обнаружит свет от звезд в соседних галактиках и от удаленных звезд Млечного Пути. Она также будет искать свет от звезд и галактик, которые сформировались в начале жизни вселенной.  NIRCam будет оснащаться коронографами, которые могут блокировать свет яркого объекта (например, звезды), что сделает тусклые объекты вблизи этих звезд (например, планет) видимыми.
• Спектрограф ближнего инфракрасного диапазона (NIRSpec): NIRSpec будет наблюдать до 100 объектов одновременно, ища первые галактики, образовавшиеся после Большого Взрыва. NIRSpec был предоставлен Европейским космическим агентством при содействии Центра космических полетов имени Годдара.
• Спектрограф среднего инфракрасного диапазона (MIRI): MIRI создаст удивительные космические фотографии дальних небесных объектов, как это сейчас делает Хаббл. Спектрограф позволит ученым собрать больше физических подробностей о дальних объектах во вселенной. MIRI обнаружит отдаленные галактики, слабые кометы, образующиеся звезды и объекты в поясе Койпера. MIRI был спроектирован Европейским консорциумом совместно с Европейским космическим агентством и Лабораторией реактивного движения НАСА.
• Датчик точного наведения с устройством формирования изображения в ближнем инфракрасном диапазоне и бесщелевой спектрограф (FGS/NIRISS): этот инструмент, созданный в Канадском космическом агентстве, больше похож на два прибора в одном. Компонент FGS отвечает за то, чтобы JWST смотрел точно в правильном направлении во время своих научных исследований. NIRISS будет искать следы первого света во вселенной, а также исследовать экзопланеты.

Телескоп к тому же будет иметь солнцезащитный козырек и зеркало диаметром 21,3 фута (6,5 метров) — это самое большое зеркало, которое будет отправлено в космос. Эти компоненты не поместятся разложенном виде в ракету, запускающую JWST, поэтому они оба будут разворачиваться, как только телескоп окажется в космосе.

История JWST

JWST имеет долгую историю развития. Еще в 2011 году затраты на него превысили предполагаемые в четыре раза, что повлияло на бюджет НАСА для астрономических исследований и, в свою очередь, заставило агентство выйти из некоторых совместных миссий с ЕКА (Европейским космическим агентством).

Когда Хаббл только готовили к космической миссии, уже планировался телескоп-преемник. После запуска Хаббла НАСА приступила к «более быстрой, лучшей и дешевой» эре, которая предполагает использовать миниатюризацию электроники и команды тигров (tiger teams — команды экспертов по определению слабых мест системы — прим. перев.) для сокращения расходов на космические миссии.

Это вызвало переформулировку ранних характеристик нового телескопа во что-то, что назвали Космическим телескопом следующего поколения (NGST). Первая версия NGST предполагала 8-метровое зеркало, а место дислокации телескопа — точка Лагранжа L2. NGST был переименован в Космический телескоп Джеймса Вебба в 2002 году в честь второго руководителя НАСА. По оценкам, стоимость проекта в 2005 году не должна была превышать 4,5 млрд. долларов, но в последующие годы все же произошел перерасход средств.

В 2010 году независимая экспертная группа, ответственная на JWST, предупредила, что стоимость телескопа будет существенно превышать запланированную. Они также отметили, что после подтверждения проекта НАСА в 2008 году рост затрат и задержки с расписанием были «связаны с бюджетированием и управленческими программами, а не с техническими характеристиками». Среди проблем, упомянутых в обзоре, были плохие процедуры оценки и базовый бюджет, который был слишком низким. Группа предположила, чтобы самая ранняя дата запуска — это 2015 год.

Около 2010 года НАСА и Европейское космическое агентство сотрудничали в нескольких крупномасштабных миссиях, включая ExoMars и создание рентгеновского телескопа Athena. Однако к 2011 году ЕКА заявила, что быстрее будет продвигаться вперед в этих миссиях самостоятельно. НАСА сократило также свои другие программы, чтобы обеспечить материально разработку JWST, в том числе вышла из программы ExoMars. Кроме того, опрос Национального научного фонда США в 2010 году, который проводится каждые десять лет и устанавливает приоритетные астрономические программы, оценил совместные миссии с ЕКА ниже, чем другие инициативы.

К 2011 году JWST стоил уже 8,7 млрд. долларов, из-за чего проект был на грани закрытия из-за перерасхода средств. И хотя финансирование миссии было продолжено, в НАСА признали, что вынуждены были серьезно ограничить другие миссии. Повышенная бдительность по программе продолжалась в течение нескольких лет, и в 2015 году НАСА заявила, что работа над телескопом идет полным ходом, а запуск ожидается в 2018 году.

Однако в сентябре NASA объявило, что запуск был перенесен с октября 2018 года на весну 2019 года, ссылаясь на вопросы интеграции космических аппаратов. «Изменение сроков запуска не указывает на проблемы с оборудованием или техническими характеристиками», — говорится в заявлении Томаса Зурбухена, ассоциированного администратора Управления научными миссиями НАСА. «Скорее, интеграция различных элементов космического аппарата занимает больше времени, чем ожидалось».

В марте 2018 года НАСА объявило, что дата запуска снова переносится, теперь уже на май 2020 года, из-за необходимости более тщательного тестирования сложных систем телескопа. Задержка запуска не является единственной неутешительной новостью для космического телескопа. Его стоимость, которая уже превышает 8,8 млрд. долларов, может еще увеличиться, как сообщили 27 марта официальные лица НАСА.

«Теперь все технические нюансы решены, но все еще остаются некоторые моменты, выявленные при тестировании узлов телескопа, и они побуждают нас предпринять необходимые шаги, чтобы решить их и завершить эту амбициозную и сложную обсерватории», — сказал исполняющий обязанности администратора НАСА Роберт Лайтфут в своем заявлении.

Джеймс Уэбб


JWST назван в честь второго руководителя НАСА Джеймса Уэбба. Он взял на себя ответственность за космическое агентство с 1961 по 1968 год, и ушел на пенсию всего за несколько месяцев до того, как НАСА совершило первую высадку человека на Луну.

Хотя пребывания Уэбба в качестве администратора НАСА наиболее тесно связано с программой Аполлон, он также считается лидером в области космической науки. Даже во времена великих политических потрясений, Уэбб ставил основной целью НАСА продвижение науки, считая, что запуск большого космического телескопа должен быть одной из ключевых целей космического агентства. NASA запустило более 75 миссий, направленных на изучение космоса, под руководством Уэбба, в том числе миссии по изучению Солнца, звезд и галактик, а также космического пространства сразу за земной атмосферой.

Источник:

NASA’s James Webb Space Telescope: Hubble’s Cosmic Successor

Купить рекламу

Рекомендации

• AliExpress нагло завысил все цены. Не спешите с покупками

• Как отключить подорожавшие СМС-уведомления в «Сбербанке» и ВТБ

• Забирайте, пока в наличии!»>

  В России обвалилась цена на MacBook Air с чипом M1. Забирайте, пока в наличии!

• AliExpress определился с курсом, по которому высчитываются цены

Рекомендации

AliExpress нагло завысил все цены. Не спешите с покупками

Как отключить подорожавшие СМС-уведомления в «Сбербанке» и ВТБ

В России обвалилась цена на MacBook Air с чипом M1. Забирайте, пока в наличии!

AliExpress определился с курсом, по которому высчитываются цены

Купить рекламу

Читайте также

iPhone 14

Сайт и приложение «Сбера» перестали работать за пределами России


Сбер
Проблемы

Как ускорить Android? Актуально для любых смартфонов и планшетов


Android

Уэбб и Хаббл работают вместе, чтобы раскрыть эту захватывающую пару галактик — и несколько бонусов!

Что может быть лучше пары галактик, наблюдаемых с помощью пары культовых космических телескопов? Ответ на этот вопрос, по мнению исследователей, использующих космические телескопы Хаббла и Джеймса Уэбба, заключается в обнаружении еще большего количества галактик и других замечательных деталей, которых никто не ожидал в наблюдениях дуэта.

«Галактики на переднем плане, на заднем, глубоком фоне и в глубине», — написал в Твиттере астроном Уильям Кил из Galaxy Zoo.

«Мы получили больше, чем рассчитывали, объединив данные космического телескопа Джеймса Вебба НАСА и космического телескопа Хаббла НАСА», — сказал Роджер Виндхорст из Университета штата Аризона в сообщении в блоге JWST. Виндхорст использовал JWST, чтобы посмотреть на пару галактик VV 191 в ближнем инфракрасном диапазоне, и объединил его с наблюдениями Хаббла в видимом и ультрафиолетовом свете.

Одним из главных ожиданий, связанных с запуском JWST, была возможность использовать новый телескоп в тандеме с Хабблом. Астроном Гельмут Дженкнер из Научного института космического телескопа сказал мне много лет назад, что два телескопа, работающие вместе, будут более мощными, чем каждый из них, работающий по отдельности.

Это последнее изображение доказывает его точку зрения. Наблюдения за близнецами позволили астрономам изучить, как потенциально взаимодействует пыль этих двух галактик, но также позволили им найти другие ранее невидимые фоновые галактики и даже скрытую гравитационную линзу.

«Все это получено из данных за 30 минут с использованием 1/8 поля зрения камеры JWST NIRCam», — размышлял Кил. «И таких галактик намного больше».

Пыльные вопросы

Пыль — один из самых важных компонентов Вселенной, так как она играет важную роль в эволюции галактик и является важным компонентом для новых звезд и планет. Анализ межгалактической и космической пыли может дать снимки содержимого, условий и процессов, протекающих в галактиках и даже в других солнечных системах на разных этапах их эволюции.

Поскольку JWST является инфракрасным телескопом, одно из основных применений нового телескопа — изучение свойств пыли в других галактиках, а также в нашей собственной галактике; инфракрасные телескопы имеют возможность заглянуть внутрь пыли, чтобы определить ее свойства.

Пара галактик VV 191 с наблюдениями в ближнем инфракрасном диапазоне от Уэбба, а также в ультрафиолетовом и видимом свете от Хаббла. Авторы и права: NASA, ESA, CSA, Роджер Виндхорст (ASU), Уильям Кил (Университет Алабамы), Стюарт Вайт (Университет Мельбурна), команда JWST PEARLS, Алисса Паган (STScI).

В том же духе VV 191 был выбран в качестве раннего наблюдения для JWST, основываясь на том, что галактические пары предлагают редкие проблески и уникальные способы изучения галактической пыли. Добровольцы из проекта «Галактический зоопарк» были привлечены к участию в каталоге почти 2000 подходящих пар галактик. ВВ 191 был впервые отмечен волонтером зоопарка в 2007 году.

В блоге Galaxy Zoo Кил написал, что силуэты или перекрывающиеся галактические системы могут «подчеркивать влияние пыли в галактике переднего плана на проходящий свет и предлагать способы изучения пыли, которая дополняют наблюдения в глубоком инфракрасном диапазоне, где светится сама пыль, излучая энергию, которую она поглощает из звездного света».

В то время как измерения в видимом свете этих типов галактик с подсветкой показывают нам, где находится пыль — какой бы холодной она ни была (и где она может спрятаться от обнаружения в инфракрасном диапазоне) — новые инфракрасные данные JWST позволили исследователям определить, как межзвездная пыль влияет на спиральную галактику.

Им удалось проследить свет, излучаемый ярко-белой эллиптической галактикой слева, которая «подсвечивает» спиральную галактику, что позволяет им проследить влияние межзвездной пыли на извилистую спиральную галактику справа. .

«Понимание того, где в галактиках присутствует пыль, важно, потому что пыль изменяет яркость и цвета, которые появляются на изображениях галактик», — сказал Виндхорст. «Пылинки частично ответственны за формирование новых звезд и планет, поэтому мы всегда стремимся определить их присутствие для дальнейших исследований».

Эти две галактики могут выглядеть так, как будто они переплетаются или сталкиваются — и раньше так считалось. Но новые наблюдения с JWST показывают, что на самом деле между ними довольно большое расстояние, и они не взаимодействуют активно. Вы можете видеть, как пыльные красноватые рукава спиральной галактики справа выглядят так, будто они перекрывают белый эллипс слева. Астрономы сказали, что если бы вы могли смотреть под углом, между ними было бы заметное расстояние.

Но подождите, это еще не все!

Над белой эллиптической галактикой слева на врезке в положении 10 часов появляется слабая красная дуга. Это очень далекая галактика, внешний вид которой искажен. Его свет искривляется гравитацией эллиптической галактики переднего плана. Плюс дублируется его внешний вид. Растянутая красная дуга деформирована в том месте, где она снова появляется — в виде точки — в положении «4 часа». КРЕДИТ: НАСА, ЕКА, CSA, Рогир Виндхорст (ASU), Уильям Кил (Университет Алабамы), Стюарт Вайт (Университет Мельбурна), JWST PEARLS Team  

Однако в новых наблюдениях JWST обнаружились и другие вещи. Появилась ранее невиданная галактика — дважды! Еще раз взгляните на белый эллиптический тренажер. На вставке в положении «10 часов» появляется слабая красная дуга. Свет от очень далекой галактики искривляется и усиливается гравитацией эллиптической галактики на переднем плане, и ее изображение дублируется. Растянутая красная дуга деформирована в том месте, где она снова появляется — в виде точки — в положении «4 часа».

«Эти изображения линзированной галактики такие тусклые и такие красные, что они остались неузнаваемыми в данных Хаббла, — писал Виндхорст, — но безошибочно различимы на изображении Уэбба в ближнем инфракрасном диапазоне. Моделирование таких галактик с гравитационными линзами помогает нам реконструировать массу отдельных звезд, а также количество темной материи в ядре этой галактики».

Кроме того, как мы уже говорили ранее, в основном каждое изображение JWST похоже на изображение глубокого поля Хаббла. Итак, увеличьте масштаб, чтобы увидеть массив далеких галактик. Например, две пятнистые спирали в верхнем левом углу эллиптической галактики имеют одинаковые видимые размеры, но отображаются совершенно разными цветами. Один, вероятно, очень пыльный, а другой очень далеко, но исследователи сказали, что им необходимо получить данные, известные как спектры, чтобы определить, что есть что.

 Вы можете прочитать полное описание и загрузить файлы изображений с комментариями здесь.

Фух…. все это из короткого наблюдения JWST, дополненного данными Хаббла.

Короче говоря, Кил сказал: «Мы получили то, за чем пришли, и Вселенная предоставила интересные бонусы».

Дополнительная литература и связанные научные статьи:

• Блог Galaxy Zoo
• Блог Webb Early Highlights
• ESA
• PEARLS Уэбба: затухание пыли и гравитационное линзирование в системе галактики с задней подсветкой для науки о реионизации и линзировании: обзор проекта и первые результаты

Нравится:

Нравится Загрузка…

Ранние изображения космического телескопа Уэбба получают потрясающее свечение благодаря рентгеновскому фильтру

В январе долгожданный многомиллиардный космический телескоп НАСА Джеймса Уэбба достиг гравитационно-безопасного пространства a миллионов миль от Земли. В июле это начало захватывать дух.

Удивительные виньетки мерцающей вселенной один за другим украшали наши экраны, каждое изображение наводило на размышления и прекраснее предыдущего. Тем не менее, я бы сказал, что оригинальные шедевры телескопа всегда будут занимать особый уголок в наших сердцах. Скалы туманности Киля цвета ириски и покрытые волшебной пылью галактики Квинтета Стефана навсегда укоренились как первый танец JWST с дальним космосом и наш первый танец с JWST.

Тем не менее, благодаря данным, собранным рентгеновской обсерваторией НАСА «Чандра», агентству удалось улучшить некоторые из этих блестящих стартовых снимков JWST — с положительно электризующими результатами.

Вот, новая и улучшенная версия Туманности Киля, Квинтета Стефана и глубокого поля SMACS 0723.3–7327 JWST из набора изображений № 1, а также обновленная итерация чуть более свежего портрета Галактики Колесо Телеги.

Это четыре составных изображения, созданных НАСА с использованием рентгеновских данных JWST и Chandra.

НАСА/CXC/SAO/ESA/CSA/STScI/JPL-Калифорнийский технологический институт

11 июля президент Джо Байден подарил человечеству первое сокровище JWST, неофициально названное «Первое глубокое поле Уэбба» (и официально известное под именем робота SMACS 0723. 3-7327).

Давайте сначала увеличим масштаб этой блестящей выставки в версии 2.0.

Составное изображение SMACS 0723.3-7327.

НАСА/CXC/SAO/ESA/CSA/STScI
Увеличить изображение

Вот как выглядит первое глубокое поле Уэбба только с наблюдениями JWST.

НАСА, ЕКА, CSA и STScI

Когда я впервые увидел это глубокое поле — после неприлично долгой задержки НАСА с его обнародованием, ожидание, странным образом отмеченное эмбиентной холодной музыкой — моя челюсть отвисла, как у одного из тех мультяшных животных из комиксов.

Вы смотрите не на звезды; это галактики, расположенные примерно в 4,2 миллиардах световых лет от нас.

Искривленные полосы в центре изображения являются результатом экстенсивного гравитационного линзирования, явления, предсказанного общей теорией относительности Эйнштейна, и, следовательно, визуального доказательства ошеломляющего принципа.

Но Чандра добавила к SMACS 0723.3-7327 поразительную сигнатуру перегретого газа, исходящего от многих из этих галактик — газа, видимого только в рентгеновском свете, и поэтому не обнаруживаемого датчиками JWST, сфокусированными на инфракрасном диапазоне.

Показанный в виде голубого тумана, рассеивающегося из середины изображения, этот газ достигает температуры в десятки миллионов градусов по Цельсию и имеет ошеломляющую массу, примерно в 100 триллионов раз превышающую массу Солнца. НАСА даже оценивает газовый резервуар в несколько раз массивнее, чем каждая галактика в этом скоплении.

Увеличить изображение

Вот как выглядит то же самое глубокое поле только по наблюдениям Чандра.

НАСА/CXC/САО

В некотором смысле, осознание размера этой области заставляет вас задуматься о том, насколько глубоко это глубокое поле на самом деле.

Далее следует Квинтет Стефана, стайка из пяти галактических миров, четыре из которых связаны друг с другом гравитационными аурами.

Составное изображение квинтета Стефана, сделанное с использованием инфракрасных данных JWST и рентгеновских данных Chandra.

НАСА/CXC/SAO/ESA/CSA/STScI
Увеличить изображение

Вот как выглядит Квинтет Стефана только с наблюдениями JWST.

НАСА/ЕКА/CSA/STScI
По словам НАСА, данные

JWST отображаются на этом снимке в виде красных, оранжевых, желтых, зеленых и синих полос. Закодированные в этих оттенках, вы можете увидеть галактические следы газа и растущие молодые звезды, испещренные темным фоном космоса.

Но пронзительный бледно-голубой блик на пересечении галактик, прямо в центре этого изображения, получен по рентгеновским данным Чандра.

Увеличить изображение

Вот как выглядит Квинтет Стефана только с наблюдениями Чандры.

НАСА/CXC/САО

Обсерватория обнаружила ударную волну, нагревающую газ до десятков миллионов градусов, поясняет НАСА, источаемую при прохождении одной из галактик через другую со скоростью 2 миллиона миль в час. Агентство также указывает на некоторые данные, полученные ныне вышедшим на пенсию космическим телескопом НАСА «Спитцер», в красном, зеленом и синем цветах — информация в инфракрасном диапазоне, подобная той, с которой работает JWST.

Далее туманность Киля.

Составное изображение туманности Киля, сделанное с использованием данных JWST и Chandra.

НАСА/CXC/SAO/ESA/CSA/STScI
Увеличить изображение

Вот туманность Киля без добавленных рентгеновских наблюдений Чандра. В этом светится только инфракрасная линза JWST.

НАСА/ЕКА/CSA/STScI

Как научный писатель, я никогда не перестаю улыбаться, когда рассказываю кому-нибудь о своей работе в нашем мире после запуска JWST, и они сразу же тянутся, чтобы показать мне свой фон JWST iPhone. Или, по крайней мере, сохраненное изображение из «прицела» в их фотопленке. Некоторые выбирают драму глубокого поля для обоев телефона (например, я), но я бы сказал, что фаворитом является шедевр JWST Carina Nebula.

Туманность Киля — это, по сути, фабрика звезд, где пылающие газовые шары либо рождаются, либо ждут своей смерти, и это изображение — ее увеличенная часть. Данные JWST в значительной степени составляют основу этого портрета — плавный, красно-оранжевый пейзаж и область цвета индиго, похожая на «небо». Это не небо, чтобы быть ясным. В реальной жизни он даже не синий — космические изображения обычно раскрашивают по научным соображениям.

Увеличить изображение

Туманность Киля, представленная исключительно рентгеновскими наблюдениями Чандра.

НАСА/CXC/САО

«В основном это звезды, расположенные во внешней области звездного скопления в туманности Киля, возраст которых составляет от 1 до 2 миллионов лет, что очень молодо по звездным меркам», — сказали в НАСА.

И вклад Чандры здесь заключается в том, как выглядит яркая каждая звезда, сообщает НАСА.

Молодые звезды, согласно данным агентства, в рентгеновских лучах намного ярче, чем старые звезды. Это также означает, что рентгеновские лучи могут помочь нам определить, присутствуют ли на этом изображении какие-либо звезды галактики Млечного Пути, просто потому, что они попадают на линию обзора JWST.

«Рассеянное рентгеновское излучение в верхней половине изображения, вероятно, исходит от горячего газа трех самых горячих и массивных звезд в звездном скоплении. Все они находятся вне поля зрения изображения Уэбба», — заявили в НАСА. .

И последнее, но не менее важное: Галактика Колесо Телеги.

Составное изображение Галактики Колесо Телеги, полученное с помощью инфракрасных наблюдений JWST и рентгеновских наблюдений Чандра.

НАСА/CXC/SAO/ESA/CSA/STScI
Увеличить изображение

Чисто JWST вид Галактики Колесо Телеги.

НАСА/ЕКА/CSA/STScI

Изображение галактики «Колесо тележки» JWST появилось чуть меньше чем через месяц после трех других, которые мы обсуждали, но оно было воспринято столь же живо. Легко понять, почему. Я имею в виду, это похоже на космическое, светящееся в темноте колесо обозрения. Эта форма, по словам НАСА, возникла благодаря столкновению около 100 миллионов лет назад с меньшей галактикой, по счастливой случайности той же аварии, которая подтолкнула это царство к началу формирования звезд.

Опять же, исходное изображение JWST служит структурой этого изображения, синие и фиолетовые области взяты из наблюдений Чандры за перегретым газом, отдельными взорвавшимися звездами, нейтронными звездами и даже черными дырами, притягивающими материал от звезд-компаньонов.

Увеличить изображение

Галактика Колесо Телеги через объектив рентгеновской обсерватории Чандра.

НАСА/CXC/САО

Но помимо того, что мы предлагаем еще один потрясающий взгляд на вселенную, сотрудничество между НАСА JWST и обсерваторией Чандра закрепляет важное сообщение в камне.

«Уэбб… не будет заниматься исследованием Вселенной самостоятельно», — заявили в НАСА. «Он предназначен для совместной работы со многими другими телескопами НАСА, а также с объектами как в космосе, так и на земле».

На самом деле, в другом месте в высшем измерении сотрудничества телескопов JWST работал с Хабблом, чтобы представить нам эфирное изображение пары пыльных галактик.

Возможно, однажды все изображения наших мощных телескопов будут наложены друг на друга, чтобы показать нам Вселенную в ее чистейшей форме.

Первые изображения Уэбба получили психоделическое, рентгеновское зрение

Изображение галактики Колесо Телеги, полученное космическим телескопом Джеймса Уэбба, светится фиолетовым рентгеновским светом, полученным рентгеновской обсерваторией Чандра.

НАСА

Подпишитесь на информационный бюллетень CNN по теории чудес. Исследуйте вселенную, получая новости об удивительных открытиях, научных достижениях и многом другом .

Си-Эн-Эн
—


Некоторые из первых изображений, сделанных космическим телескопом Джеймса Уэбба, выглядят немного более психоделическими благодаря рентгеновской обсерватории НАСА Чандра.

Светящиеся синие и фиолетовые рентгеновские лучи теперь можно увидеть в недавно выпущенных версиях четырех изображений, которые объединяют данные Чандры с инфракрасными данными Уэбба.

Эти четыре изображения включают скопление галактик SMACS 0723, Квинтет Стефана, звездное скопление в туманности Киля и галактику Колесо Телеги.

Исследователи проследили свет, излучаемый яркой белой эллиптической галактикой слева, через спиральную галактику справа. В результате им удалось выявить влияние межзвездной пыли на спиральную галактику. Данные Уэбба в ближнем инфракрасном диапазоне также показывают нам более длинные, чрезвычайно запыленные спиральные рукава галактики гораздо более подробно, создавая впечатление, что они перекрываются с центральной выпуклостью ярко-белой эллиптической галактики слева, хотя пара не взаимодействует. На этом изображении зеленый, желтый и красный цвета были присвоены данным Уэбба в ближнем инфракрасном диапазоне, полученным в 0,9, 1,5 и 3,56 мкм (F090W, F150W и F356W соответственно). Синий был присвоен двум фильтрам Хаббла, ультрафиолетовые данные были получены в 0,34 микрона (F336W), а видимый свет — в 0,61 микрона (F606W). Прочтите полное описание и загрузите файлы изображений. Авторы и права: NASA, ESA, CSA, Роджер Виндхорст (ASU), Уильям Кил (Университет Алабамы), Стюарт Вайт (Университет Мельбурна), команда JWST PEARLS Team

NASA/ESA/CSA/ASU/UA/UM/JWST PEARLs Team

Пара галактик сияет на новом изображении, полученном телескопами Webb и Hubble

cms.cnn.com/_components/paragraph/instances/paragraph_B3FC001D-2F55-6DB6-D267-A4CB47EB2702@published» data-editable=»text» data-component-name=»paragraph»>
Телескоп Chandra, запущенный в 1999 году, вращается на высоте 86 500 миль (139 000 километров) над земной атмосферой, чтобы наблюдать рентгеновские лучи от скоплений галактик, взорвавшихся звезд и материи, вращающейся вокруг черных дыр. Он может обнаруживать более энергетические явления, чем Уэбб, такие как остатки сверхновых и сверхгорячий газ. Chandra — самый мощный в мире рентгеновский телескоп.

Крупные космические обсерватории, такие как «Хаббл», «Чандра» и «Уэбб», дополняют друг друга, проводя наблюдения на разных длинах волн света, чтобы обеспечить более четкое и детальное видение Вселенной. Объединение данных с телескопов также может создавать улучшенные изображения, раскрывающие ранее невидимые небесные аспекты.

«И Чандра, и Уэбб выходят за рамки того, что считалось возможным», — сказал Чарли Аткинсон, главный инженер космического телескопа Джеймса Уэбба в Northrop Grumman, в своем заявлении. «Эти замечательные изображения с обоих телескопов дополняют друг друга, раскрывая невероятные новые детали и еще больше расширяя наше понимание космоса».

Этот пейзаж из «гор» и «долин», усыпанных сверкающими звездами, на самом деле является границей соседней молодой области звездообразования под названием NGC 3324 в туманности Киля. Это изображение, полученное в инфракрасном свете новым космическим телескопом НАСА имени Джеймса Уэбба, впервые показывает невидимые ранее области рождения звезд.

НАСА/ЕКА/CSA/STScI

Первые фотографии телескопа Уэбба раскрывают невидимые стороны Вселенной

cms.cnn.com/_components/paragraph/instances/paragraph_06DE2D6A-82BF-0839-D19C-A9353493B827@published» data-editable=»text» data-component-name=»paragraph»>
Галактика Колесо Телеги сформировалась в результате столкновения с меньшей галактикой, которая пронзила ее около 100 миллионов лет назад. Это столкновение вызвало формирование звезд вокруг внешнего кольца галактики. В новых данных «Чандры» синие и фиолетовые блики указывают на перегретый газ, взорвавшиеся звезды и их остатки (такие как нейтронные звезды и черные дыры), которые откачивают материал от звезд-компаньонов по всей галактике.

Глубокий обзор отдаленных галактик, сделанный Уэббом, теперь имеет голубую дымку рентгеновских лучей из данных Чандры.

НАСА

В квинтете Стефана, группе галактик, Чандра заметил ударную волну, которая нагревает газ до десятков миллионов градусов, что показано голубым цветом. Эта ударная волна возникает, когда одна из галактик проносится сквозь другие со скоростью около 2 миллионов миль в час.

Квинтет Стефана содержит ударную волну, показанную голубым цветом, обнаруженную Чандрой.

НАСА

По данным НАСА, скопление галактик SMACS 0723.3–7327 служило «самым глубоким и четким инфракрасным изображением далекой Вселенной на сегодняшний день», сделанным Уэббом. Скопления галактик также содержат тонны перегретого газа, которые показаны синим цветом, а новые данные Chandra находятся в центре изображения. Газ нагрет до десятков миллионов градусов и имеет массу примерно в 100 триллионов масс Солнца.

Рентгеновские лучи видны розовым цветом на этом изображении туманности Киля.

НАСА

Чандра также заглянула в туманность Киля и добавила блики розового цвета, чтобы выделить дома отдельных источников рентгеновского излучения, которые в основном представляют собой звезды, расположенные в звездных скоплениях возрастом от 1 до 2 миллионов лет.