Джеймс вебб: РИА Новости — события в Москве, России и мире сегодня: темы дня, фото, видео, инфографика, радио

отвечаем на самые популярные вопросы о них

Елизавета
Приставка

Новостной редактор

НАСА опубликовало новые снимки галактик, которые находятся в тысячах световых лет от нас. Их сделал космический телескоп «Джеймс Уэбб». «Хайтек» отвечает на самые распространенные вопросы, которые появляются, когда смотришь на новые снимки.

Читайте «Хайтек» в

Если снимки сделаны в миллионах световых лет от нас, то, может быть, этих объектов уже не существует?

Если свет от этих объектов шел до нас миллиарды лет, то скорее всего часть небесных тел, которые есть на снимках, уже исчезли или изменились до неузнаваемости.  

Астрофизик Робин Кук из Университета Западной Австралии сказал, что астрономы — это на самом деле историки. 

«Чем дальше мы заглядываем во Вселенную, тем раньше происходившие там события. Это потому, что свету требуется время, чтобы пролететь от объекта до нас. Это означает, что свет, который мы видим от этих сталкивающихся галактик, исходил от них 290 млн лет назад», — сказал Кук.

Фото: НАСА

По его словам, эта система, скорее всего, выглядит совсем по-другому для обитателей ближайших к ней планет.

Может ли Уэбб найти планеты-сироты?

Планета-изгой, или блуждающая планета, она же планета-сирота — это планета, которая не вращается вокруг звезды. Вместо звезды такая планета вращается вокруг центра галактики или свободно плавает между галактиками в межгалактическом пространстве. 

Джонти Хорнер, астробиолог и астроном из Университета Южного Квинсленда, говорит, что «Джеймс Уэбб» вряд ли сможет обнаружить планеты в других галактиках, но есть шанс, что он сможет найти свободно плавающие планеты или планеты-сироты.

«”Уэбб” не будет искать новые планеты. Для этого астрономам потребовалось бы потратить очень много драгоценного времени. Скорее всего, телескоп будет изучать известные объекты, чтобы узнать о них больше», — сказал Хорнер. 

По его словам, «Уэбб» просто не создан для открытия новых планет. Хотя всегда есть шанс, что он может случайно найти некоторые из них.

«Таким образом, телескоп поможет нам узнать много информации об экзопланетах, но он будет плохим инструментом для поиска. Тем не менее, все мои прогнозы могут оказаться неверными, поэтому что никто ничего не знает наверняка», — отметил он.

Как выглядит космос внутри туманности? 

Астроном Ким-Ви Тран из UNSW говорит, что если бы человек находился в туманности, то он мог бы наблюдать вселенную сквозь облако газа, как маяк посреди тумана.

«Но если бы вы случайно оказались рядом с одной из таких огромных и очень горячих звезд, на вас обрушилось бы излучение, равное бесконечно огромному ультрафиолетовому индексу!» — сказал Тран.

Так что, скорее всего, это не то место, куда стоит переезжать в ближайшее время.

Фото: НАСА

Каково это — жить на планете в одной из галактик в Квинтете Стефана? 

Квинтет Стефана — группа из пяти галактик в созвездии Пегаса.

Астроном Ким-Ви Тран заявил, что если вы будете жить на одной из планет в Квинтете Стефана, то ночью вам откроется отличный обзор, особенно если у вас есть инфракрасные глаза.

«Эти галактики разбросаны по небу, поэтому вместе они будут выглядеть так же, как и разные части нашего Млечного Пути», — объяснил Тран.

Фото: НАСА

По его словам, если человек будет наблюдать за центром нашей галактики в видимом свете, то он увидит немного из-за большого количества пыли. Но сквозь пыль отлично проходит инфракрасный свет. 

Сколько лет разным звездам на фотографии?

Астроном Робин Кук из Университета Западной Австралии говорит, что звезды горят разным цветом в зависимости от их возраста. 

«Голубые звезды очень молодые и горячие, поэтому быстро расходуют свое топливо. Красные звезды, возможно, вопреки здравому смыслу более старые и холодные. Когда астрономы собирают весь свет от звезд в галактиках, то они, как правило, могут на основе цвета сделать вывод о среднем возрасте системы. В нашем случае ей 290 млн лет — это относительно небольшой возраст», — говорит Кук.

Фото: НАСА

Почему телескоп делает снимки именно в этих цветах и оттенках?

Старший научный репортер ABC Дженель Веуле говорит, что снимки телескопа были сделаны в инфракрасном свете. Это очень длинные волны света, они находятся за пределами того, что может видеть человеческий глаз. 

«Но команда использовала синий, зеленый и красный фильтры для преобразования инфракрасных длин волн в цвета. Это как если бы вы смотрели на что-то в инфракрасном зрении, а потом перевели картинку в цвета, которые вы распознаете», — объясняет Веуле.

Фото: НАСА

Где сейчас находится телескоп?

Сейчас  «Уэбб» вращается вокруг Солнца на расстоянии 1,6 млн км от Земли, в области космоса, которая называется второй точкой Лагранжа.

Точки Лагранжа — это место в космосе, где объекты, отправленные туда, как правило, остаются на месте.

Читать далее:

Физики нашли универсальные «часы» в космосе: они точнее атомных

Археологи нашли рисунки жутких людей с огромными головами: кем они были

Телескоп «Джеймс Уэбб» сделал первый снимок Юпитера: на нем сразу 9 двигающихся целей

Что увидит сменщик «Хаббла»?

Идея строительства нового мощного космического телескопа возникла почти 20 лет назад, в 1996 году когда американские астрономы выпустили доклад HST and Beyond, в котором обсуждался вопрос — куда же должна двигаться астрономия дальше. Незадолго до этого, в 1995 году была открыта первая экзопланета рядом со звездой, похожей на наше Солнце. Это взбудоражило научное сообщество — ведь появился шанс, что где-то может существовать мир, напоминающий Землю — поэтому исследователи попросили NASA построить телескоп, который будет пригоден в том числе для поиска и изучения экзопланет. Именно здесь берет начало история «Джеймса Уэбба». Запуск этого телескопа постоянно откладывался (первоначально планировалось отправить его в космос еще в 2011 году), но теперь он, кажется, выходит на финишную прямую. Редакция N+1 попыталась разобраться, что астрономы рассчитывают узнать с помощью «Уэбба», и поговорила с теми, кто создает этот инструмент.

Название «Джеймс Уэбб» телескопу было присвоено в 2002
году, до этого он назывался Next Generation Space Telescope («Космический
телескоп нового поколения») или сокращенно NGST, поскольку новый инструмент должен продолжить
исследования, начатые «Хабблом». Если «Хаббл» исследует Вселенную преимущественно в оптическом диапазоне, захватывая лишь ближний инфракрасный и ультрафиолетовый диапазон, которые граничат с видимым излучением, то «Джеймс Уэбб» сконцентрируется на инфракрасной части спектра, где видно более древние и более холодные объекты. Кроме того, выражение «новое поколение» указывает на продвинутые технологии и инженерные решения, которые будут использоваться в телескопе.

Процесс изготовления зеркала телескопа

NASA

Поделиться

Процесс изготовления зеркала телескопа

NASA

Поделиться

Фрагмент зеркала телескопа

NASA

Поделиться

Процесс изготовления зеркала телескопа

NASA

Поделиться

Фрагмент зеркала телескопа

NASA

Поделиться

Фрагмент зеркала телескопа

NASA

Поделиться

Фрагмент зеркала телескопа

NASA

Поделиться

Пожалуй, самое нестандартное и сложное из них — это главное
зеркало «Джеймса Уэбба» диаметром 6,5 метра. Ученые не стали создавать увеличенную версию зеркала «Хаббла», потому что оно весило бы слишком много, и придумали изящный выход из
ситуации: они решили собрать зеркало из 18 отдельных сегментов. Для них использовался легкий и прочный металл бериллий, на который был нанесен тонкий
слой золота. В итоге зеркало весит 705 килограммов, в то время как его площадь составляет 25 квадратных метров. Зеркало «Хаббла» весит 828 килограммов при площади 4,5 квадратных метра.

Другой важный компонент телескопа, который в последнее время
доставляет немало хлопот инженерам — развертываемый теплозащитный экран, необходимый для защиты приборов «Джеймса Уэбба» от перегрева. На околоземной орбите под прямыми лучами Солнца предметы могут
разогреваться до 121 градуса Цельсия. Приборы «Джеймса Уэбба» предназначены для работы в условиях достаточно низких температур, поэтому и понадобился теплозащитный экран, закрывающий их от Солнца.

По размеру он сравним с теннисным кортом, 21 x 14 метров, поэтому
отправить его в точку Лагранжа L2 (именно там будет работать телескоп) в
развернутом виде невозможно. Здесь и начинаются основные трудности
— как доставить щит к пункту назначения так, чтобы он не повредился? Самым логичным
решением  оказалось сложить его на время
полета, а потом развернуть, когда «Джеймс Уэбб» будет в рабочей точке.

Внешняя сторона щита, где находится антенна, бортовой
компьютер, гироскопы и солнечная панель, разогреется, как ожидают ученые, до 85 градусов
Цельсия. Зато на «ночной» стороне, где находятся основные научные приборы,
будет морозно: около 233 градусов ниже нуля. Обеспечивать теплоизоляцию будут
пять слоев щита — каждый холоднее предыдущего.

Разворачиваемый щит «Джеймса Уэбба»

NASA

Поделиться

Разворачиваемый щит «Джеймса Уэбба»

NASA

Поделиться

Какие же научные приборы требуется так тщательно укрывать от
Солнца? Всего их четыре: камера ближнего инфракрасного диапазона NIRCam, прибор для работы в
среднем ИК-диапазоне MIRI, спектрограф ближнего ИК-диапазона NIRSpec и система FGS/NIRISS. На
картинке ниже можно наглядно увидеть, в каком «свете» они будут видеть
Вселенную:

Изображение показывает диапазон, который захватят инструменты телескопа

NASA

Поделиться

С помощью научных приборов ученые надеются ответить на многие фундаментальные вопросы. В первую очередь, они касаются экзопланет.

Несмотря на то, что на сегодняшний день телескоп «Кеплер» открыл более 2,5 тысячи экзопланет, оценки плотности существуют лишь для нескольких сотен. Меж тем, эти оценки позволяют нам понять, к какому типу принадлежит планета. Если у нее низкая плотность — очевидно, перед нами газовый гигант. Если же небесное тело имеет высокую плотность, то, скорее всего, это каменистая планета, напоминающая Землю или Марс. Астрономы надеются, что «Джеймс Уэбб» поможет собрать больше данных о массах и диаметрах планет, что поможет вычислить их плотность и определить их тип.

NASA/Goddard Space Flight Center and the Advanced Visualization Laboratory at the National Center for Supercomputing Applications

Другой важный вопрос касается атмосфер экзопланет. «Хаббл» и «Спитцер» собрали данные о газовых оболочках примерно ста планет. Инструменты «Джеймса Уэбба» позволят увеличить это число, как минимум, в три раза. Благодаря научным приборам и разным режимам наблюдений, астрономы смогут определить присутствие огромного числа веществ, в том числе воды, метана и углекислого газа — причем не только на крупных планетах, но и на планетах земного типа. Одной из наблюдательных целей станет система TRAPPIST-1, где находится сразу семь землеподобных планет.

Больше всего результатов ожидается для молодых, только сформировавшихся юпитеров, которые все еще излучают в инфракрасном диапазоне. В частности, в Солнечной системе по мере уменьшения массы газовых гигантов, содержание в них металлов (элементов тяжелее водорода и гелия) возрастает. «Хаббл» в свое время показал, что не все планетные системы подчиняются этому закону, однако статистически достоверной выборки пока что нет — ее получит «Джеймс Уэбб». Кроме того, ожидается, что телескоп также изучит субнептуны и суперземли.

Другой важной целью телескопа станут древние галактики. Сегодня мы уже достаточно много знаем об окрестных галактиках, но все еще очень мало о тех, что появились в очень молодой Вселенной. «Хаббл» может видеть Вселенную такой, какой она была спустя 400 миллионов лет после Большого взрыва, а обсерватория «Планк» наблюдала космическое микроволновое излучение, которое возникло спустя 400 тысяч лет после Большого взрыва. «Джеймсу Уэббу» предстоит заполнить пробел между ними и выяснить, как выглядели галактики в первые 3 процента космической истории.

Сейчас астрономы наблюдают прямую зависимость между размером галактики и ее возрастом — чем старше Вселенная, тем больше в ней маленьких галактик. Однако этот тренд вряд ли сохранится, и ученые надеются определить некоторую «поворотную точку», найти нижний предел размера галактик. Таким образом, астрономы хотят ответить на вопрос, когда возникли первые галактики.

Отдельным пунктом стоит изучение молекулярных облаков и протопланетных дисков. В прошлом «Спитцер» мог заглянуть лишь в ближайшие окрестности Солнечной системы. «Уэбб» намного более чувствителен и фактически сможет увидеть другой край Млечного пути, равно как и его центр.

Также «Джеймс Уэбб» будет искать гипотетические звезды населения III — это очень тяжелые объекты, в которых почти нет элементов тяжелее гелия, водорода и лития. Предполагается, что звезды этого типа должны составлять первое поколение звезд после Большого взрыва.

Пара взаимодействующих галактик, получившая название «Антенны»

NASA

Сегодня запуск «Джеймса Уэбба» намечен на июнь 2019 года. Изначально предполагалось, что телескоп отправят в космос ранней весной, однако миссия была отложена на несколько месяцев из-за технических проблем. Кристин Пуллиам (Christine Pulliam), заместитель научного руководителя проекта, ответила на вопросы N+1 о самом телескопе и сложностях при его строительстве.

Наверное, я  задам очевидный вопрос, но что делает «Джеймс Уэбб» уникальным?

«Уэбб» позволит нам увидеть Вселенную такой, какой мы никогда не видели ее раньше. Он будет вести наблюдения в инфракрасном диапазоне, то есть на других длинах волн, нежели «Хаббл», сможет заглянуть дальше, чем «Спитцер», и в другие области, нежели «Гершель». Он заполнит пробелы и поможет создать целостную картину Вселенной. Обширные наблюдения в ИК-диапазоне помогут нам увидеть зарождающиеся звезды и планеты. Нам наконец-то откроются первые галактики, и это поможет сложить воедино всю космологическую историю. Некоторые любят говорить, что телескопы — это машины времени, и это очень хорошее выражение. Когда мы смотрим в космос, мы видим прошлое, потому что свету требуется время, чтобы достигнуть Земли. Мы увидим Вселенную, когда она была крайне молодой — и это поможет понять, как появились мы, и как работает Вселенная. Если говорить о чем-то более близком человечеству, то мы увидим, как возникали звезды, как формировались экзопланеты, и мы сможем даже охарактеризовать их атмосферы.

Да, вопрос об атмосферах далеких планет волнует очень многих. Какие результаты вы ожидаете получить?

У нас были миссии вроде «Кеплера», которые занимались поиском кандидатов. Благодаря им, сегодня нам известны тысячи экзопланет. Теперь же «Джеймс Уэбб» будет смотреть на уже известные объекты и исследовать их атмосферы. В частности это касается планет-гигантов — небесных тел по размеру находящихся между нептунами и супер-юпитерами. Нам крайне важно понять, как такие объекты формируются, как они эволюционируют и на что похожи системы, в состав которых они входят. Например, если мы видим систему из нескольких планет, нам важно определить, может ли там быть вода и где ее искать.

Фактически определить зону обитаемости?

Именно. Для разных звезд она будет разной. «Джеймс Уэбб» поможет нам охарактеризовать далекие планеты и понять, насколько уникален наш дом.

Ожидается, что миссия телескопа продлится около десяти лет. Однако каковы реальные прогнозы? Все мы помним «Вояджеры», которые до сих пор находятся в рабочем состоянии и отправляют данные на Землю, хотя этого никто не планировал.

Номинальный срок службы инструмента — пять лет, и мы надеемся, что сможет столько проработать. Если давать более смелые оценки, то это десять лет. Мы ограничены запасом охладителя, который должен поддерживать системы телескопа в рабочем состоянии. Я не думаю, что «Джеймс Уэбб» сможет, как и «Хаббл», протянуть 29 лет.

Да, «Джеймс Уэбб» будет слишком далеко от Земли, во второй точке Лагранжа. Как вы думаете, позволят ли нам технологии в будущем долететь до телескопа и починить его в случае поломки?

Такая возможность не исключается. На этот случай на телескопе есть крепление для роботизированного манипулятора, который может быть установлен на «Уэббе». Тем не менее, с самого начала обслуживание телескопа не предусматривалось, поэтому на это не стоит возлагать слишком много надежд. С учетом того, что инструмент будет работать всего 5-10 лет, мы вряд ли успеем шагнуть так далеко вперед, чтобы отправить к нему космический корабль.

Сможет ли «Джеймс Уэбб» работать в паре с другими космическими аппаратами? Например, Космический и астрономический центр Университета Колорадо предлагают создать внешний коронограф для него. В 2013 году они говорили о возможной совместной работе с телескопом — есть ли такие планы в действительности?

Я бы не сказала, что в данный момент мы рассматриваем такую возможность. Если я не ошибаюсь, то за этот проект отвечает Уэбб Кэш, но есть и другой проект звездного щита, а также несколько других групп, которые занимаются созданием похожих инструментов. Никаких конкретных планов относительно того, чтобы связать «Джеймс Уэбб» с другим инструментом, сегодня нет, хотя гипотетически он может работать совместно с любой космической обсерваторией.

А как планируется распределять время наблюдений?

Сейчас астрономы со всего мира присылают нам свои заявки, и после того, как они пройдут рецензирование, мы получим приблизительный план. Существует «гарантированное время для наблюдений», которое закреплено за учеными, помогающими в проектировании и создании «Джеймса Уэбба» сегодня, что-то вроде благодарности за их работу. Эти исследователи будут изучать галактики, экзопланеты, например планеты системы TRAPPIST. Отчасти мы сами выбираем цели, чтобы проверить возможности «Джеймса Уэба». При создании телескопа мы только начинали задумываться об экзопланетах, но теперь — это очень перспективная область в астрономии, и мы должны понять, как использовать «Джеймс Уэбб» для изучения планет за пределами Солнечной системы. Как раз этим и займутся команды, которые будут проводить наблюдения в первый год. Осенью уже станет известно, что мы «увидим» в первый год.

Hubble Ultra Deep Field

NASA

Почему сроки запуска вновь сдвигают? Ходят слухи о финансовых проблемах и о проблемах с системой зеркал.

Дело в том, что «Уэбб» — очень непростой телескоп, и мы впервые решаем столь сложную задачу. В аппарате есть несколько главных компонентов: зеркала, инструменты, огромный щит и охлаждающие механизмы. Все эти элементы надо построить и протестировать, совместить, протестировать снова — само собой, это требует времени. Также надо убедиться, что мы все сделали правильно, что все детали подходят друг к другу, что запуск будет удачным, а все элементы развернутся правильно. Задержки происходят из-за большого количества этапов и необходимости тщательной проверки.

То есть сейчас вы проводили тесты, и поняли, что не укладываетесь в изначальное расписание?

Да. На самом деле, у нас есть еще много резервного времени. Мы изначально знали, что все будет в порядке, но допускали, что подготовка может по некоторым причинам затянуться. Кроме того, когда мы будем готовы запускать аппарат, нам также потребуется договориться о конкретной дате с ESA, которому принадлежит ракета «Ариан». Поэтому мы подумали — куда торопиться?

Расскажите, какие тесты должен пройти и проходит телескоп?

Совсем недавно завершилась проверка системы OTISS (Optical Telescope and Instrument Assembly) в космическом центре имени Линдона Джонсона. Ее охладили до крайне низких рабочих температур, протестировали всю оптику и сам телескоп. Недавно ученые вынули систему из охлаждающей камеры, нагрели ее снова и теперь OTISS отправится в Калифорнию, в Космический парк на пляже Редандо, где ее соединят с солнцезащитным щитом. Кроме того, сейчас ведется работа и над самим щитом, специалисты проводят многочисленные проверки. Когда все элементы будут прикреплены к щиту, его будут складывать и раскладывать, чтобы убедиться, что он работает без нареканий, а затем будут проведены и другие тесты, включая тест на вибрацию, с которой телескоп столкнется во время полета на ракете. Запуск в космос — серьезное испытание для аппарата, поэтому инженеры хотят быть уверены, что все его компоненты переживут полет. Затем исследователи подготовят «Джеймс Уэбб» к запуску, погрузят на баржу, и отправят его на космодром во Французской Гвиане где-то в начале 2019 года.

А что насчет остальных инструментов? Насколько мне известно, вы упомянули не все. Они уже прошли предварительные проверки?

Да, они уже прошли все тесты и сейчас уже установлены на телескоп. Это отдельные приборы, которые будут проводить многочисленные научные исследования — спектрограф, изучающий небо в среднем ИК-диапазоне, камера. Кроме того, у всех инструментов разные режимы, поэтому надо проверить, действительно ли они работают так, как мы задумали. Это очень важно — необходимо «тряхнуть» прибор и убедиться, что угол зрения остался тем же.

Когда нам следует ждать первых результатов?

Скорее всего, первые данные придут только в конце будущего года или в начале 2020 года. Между запуском и получением первой информации пройдет где-то полгода. В течение этого времени телескоп будет разворачиваться, и мы убедимся, что он раскрылся и работает нормально. Затем приборам нужно будет охладиться, это займет достаточно много времени. На Земле «Джеймс Уэбб» находится при комнатной температуре, но когда мы запустим его в космос, необходимо будет дождаться, когда его инструменты достигнут рабочих температур. Затем мы введем их в эксплуатацию: сейчас уже запланирован ряд «тренировочных упражнений» — несколько плановых наблюдений и проверок разных режимов работы, которые позволят убедиться, что все функционирует, как и должно. Так как у нас нет пусковой даты, и, как следствие, нам неизвестно, что попадет в поле зрения телескопа, конкретный объект для наблюдений не выбран. Скорее всего, мы будем калибровать приборы телескопа на какой-нибудь далекой звезде. Все это внутренние процессы — сначала предстоит убедиться, что мы вообще можем что-либо увидеть.

Однако после того, как мы удостоверимся, что все инструменты работают, мы приступим непосредственно к научным экспериментам. Команда ученых, которая специализируется на снимках, определит, какие цели будут выглядеть по-настоящему завораживающими и зацепят публику. Работа будет выполнена теми же художниками, которые работали со снимками «Хаббла» — это люди с многолетним опытом обработки астрономических изображений. Кроме того, будут проводиться дополнительные тесты оборудования.

После того, как выйдут первые изображения, у нас будет год с небольшим для научных наблюдений. Они включают уже известные программы по изучению очень далеких галактик, квазаров, экзопланет и Юпитера. В целом, астрономы будут наблюдать все, что только возможно — начиная с областей активного звездообразования и заканчивая льдом в протопланетных дисках. Эти исследования важны для всех нас: все остальное научное сообщество сможет увидеть результаты других команд и понять, куда им следует двигаться дальше.

Кристина Уласович

«Круче, чем могли желать» — первые снимки с «Джеймса Уэбба»

https://inosmi.ru/20220716/kosmos-255058395.html

«Круче, чем могли желать» — первые снимки с «Джеймса Уэбба»

«Круче, чем могли желать» — первые снимки с «Джеймса Уэбба»

«Круче, чем могли желать» — первые снимки с «Джеймса Уэбба»

Наконец-то мир дождался первых полноцветных изображений «Джеймса Уэбба», публикация которых ознаменовала новую эру в истории астрономии. Телескоп полностью… | 16.07.2022, ИноСМИ

2022-07-16T07:55

2022-07-16T07:55

2022-07-16T13:18

big think

космос

наука

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdnn1.inosmi.ru/img/24754/82/247548204_0:332:1200:1007_1920x0_80_0_0_8770e7d9490381cfdcf3a8256890d46a. jpg

Даже с учетом экспозиции всего в 12,5 часов телескоп «Джеймс Уэбб» сумел сделать такой снимок «глубокого поля», из которого мы можем извлечь множество ценных уроков.Итан Сигель (Ethan Siegel)11 и 12 июля 2022 года наше понимание Вселенной изменилось раз и навсегда. В эти дни весь мир увидел первые снимки, сделанные космическим телескопом «Джеймс Уэбб». В противовес прежним релизам снимков, сделанных этим телескопом, которые представляли собой лишь изображения, используемые для калибровки, проверки и запуска оборудования, новые снимки:Самым первым опубликованным снимком стало изображение «глубокого поля» – массивного звездного скопления SMACS 0723. Используя целый ряд фильтров и инструментов, телескоп «Джеймс Уэбб» «наблюдал» за этим участком космического пространства на протяжении 12,5 часов. Хотя это может показаться очень длинным промежутком времени, это всего 2% от того времени, которое телескоп «Хаббл» потратил на свое изображение «глубокого поля»: он создавал свое первое изображение «глубокого поля» из 342 снимков в течение 23 дней. На основании первого изображения «Уэбба» мы можем сделать семь потрясающих выводов, которые окажут значительное влияние на будущее науки.1. Телескоп «Джеймс Уэбб» превосходит «Хаббл» в большей степени, чем мы ожидали.Если сравнить возможности «Уэбба» и «Хаббла», становится ясно, что наш новейший космический телескоп может сделать гораздо больше всего за меньшее время. В распоряжении «Хаббла» есть только основное зеркало диаметром 2,4 метра, а у «Уэбба» сегментированное зеркало имеет диаметр 6,5 метра. В результате разрешение «Уэбба» на 270% выше (для света с той же длиной волны), а его светосила на 730% больше, чем у «Хаббла». Если рассуждать с точки зрения исключительно законов оптики, именно насколько «Уэбб» должен быть лучше и быстрее «Хаббла» – без учета тех преимуществ, которыми «Уэбб» обладает в смысле охлаждения, диапазона длин волн и инструментов.Другими словами, за то же время наблюдений «Уэбб» должен «собирать» на 730% больше света, чем «Хаббл». Однако «Уэбб» – как вы сами можете увидеть выше, сравнив сделанное им изображение скопления галактик SMACS 0723 с изображением «Хаббла», – работает еще лучше. Время работы «Хаббла» разделено на «орбиты»: так, из своего положения на низкой околоземной орбите он совершает полный оборот вокруг нашей планеты каждые 96 минут. Всего для создания составного изображения «Хабблу» потребовалось шесть «орбит»: четыре – в оптическом диапазоне и две – в инфракрасном диапазоне. Если основываться на простой математике, можно посчитать, что шесть оборотов, умноженных на 96 минут на один оборот, будут равняться 9,6 часам (576 минутам).Однако в итоговое изображение, сделанное «Хабблом», попали лишь данные, собранные им за 3,4 часа или 203 минуты, хотя телескоп посвятил наблюдению за своим объектом почти в три раза больше этого времени. Для сравнения, «Уэбб наблюдал за своей целью 12,5 часа и получил данные общим объемом на все эти 12,5 часа.В чем же разница?В месте, откуда ведется наблюдение. Поскольку «Хаббл» находится на орбите Земли, он проводит более 50% своего времени во взаимодействии с Землей (и земной атмосферой) и может получать полезные данные только тогда, когда ничто не препятствует ему вести наблюдение за своей основной целью. Между тем, «Уэбб» находится примерно в 1,5 миллионах километров от Земли, в точке Лагранжа L2. Он всегда обращен в сторону от Солнца, от Земли и от Луны. Ему вообще не приходится сталкиваться с этими препятствиями в своих наблюдениях. В результате эффективность его наблюдений составляет почти 100%, тогда как у «Хаббла» она менее 50%. Такой высокий показатель эффективности будет распространяться на все наблюдения «Уэбба», поэтому новый телескоп будет снабжать ученых более высококачественными данным с более высокой скоростью, чем когда-либо мог «Хаббл».2. В тех участках космоса, которые принято называть космическими войдами, не всегда пустоВ теории мы знали, что это так, но, получив первые изображения «глубокого поля», сделанные «Уэббом», мы обрели необходимые доказательства. Существуют обширные области космоса, в которых вообще нет ни звезд, ни галактик. С тех пор как эти «пустоты» были обнаружены, ученые задавались вопросом, могут ли там находиться объекты, слишком тусклые, маленькие, маломассивные или слишком далекие, чтобы мы могли увидеть их с помощью имевшихся у нас технологий, или же эти пустоты на самом деле были на 100% пусты. Как показали первые изображения с телескопа «Уэбб», есть множество участков космоса, которые «Хабблу» казались пустыми, но в которых «Уэбб» сумел разглядеть массу различных объектов. Да, эти участки действительно остаются относительно «слабозаселенными» областями космоса, но они не пусты, как некоторые надеялись или опасались. «Уэбб» может не только найти эти объекты, но и во многих случаях хорошо разглядеть и изучить их свойства, в то время как «Хаббл» не сумел их даже увидеть. Это поможет нам достичь одной из главных научных целей проекта «Джеймс Уэбб», а именно рассказать нам в мельчайших деталях о том, как возникла наша Вселенная и как она стала такой, какая она есть сегодня.3. Мы наконец сумеем разглядеть структуру самых крупных, самых массивных ранних галактикЕсли посмотреть на самые тусклые, самые далекие объекты, которые смог обнаружить космический телескоп «Хаббл», они чаще всего выглядят как обычные «пятна» на небе. Но с улучшенным разрешением «Уэбба» мы можем видеть, что эти далекие объекты являются галактиками и что эти галактики зачастую имеют различимую структуру. Мы знаем, что аккреция и слияния играют важную роль в эволюции галактик и что относительная доля звезд, возникающих под воздействием друг друга, меняется с течением времени. Кроме того, мы уже знаем, что галактики внутри галактических групп или скоплений эволюционируют иначе в смысле своей формы (астрономы называют это «морфологией»), чем более изолированные галактики.Но здесь важно обратить внимание на следующий момент: увеличение разрешения на 270% в реальности означает увеличение количества пикселей на каждый источник света примерно на 700%. Галактика размером всего 3×3 пикселя для «Хаббла» для «Уэбба» уже будет размером 8×8 пикселей. Увидев, как формы и конфигурации галактик меняются в космическом времени и пространстве, мы сможем понять, как наша Вселенная росла на протяжении всей своей истории.4. Эпоха «галактик-обманщиц» подошла к концуЕсли вы не профессионал, вы, скорее всего, не слышали об этой проблеме: многие из тех галактик, которые мы в какой-то момент объявляли «самыми далекими», на самом деле оказывались вовсе не галактиками. Причина проста и банальна: имея в своем распоряжении нынешние технологии, мы не могли проводить полноценную спектроскопию самых далеких объектов.Что я подразумеваю под «полноценной спектроскопией»?Спектроскопия подразумевает расщепление поступающего света на волны разной длины и поиск либо эмиссионных линий (пиков на определенных длинах волны), либо спектральных линий поглощения, которые соответствуют квантово-механическим переходам определенных элементов. Если вы в состоянии получить множество линий, наблюдая за тем или иным элементом, вы можете определить, насколько длина излученной волны изменилась из-за расширения Вселенной.С помощью телескопа «Хаббл» мы не можем провести такой анализ в отношении самых далеких галактик, потому что его чувствительность к длине волны не охватывает инфракрасный диапазон. Если говорить о самых далеких «кандидатах» в галактики, мы не проводили полноценную спектроскопию примерно десять лет.Однако с появлением телескопа «Джеймс Уэбб» и его чрезвычайно высокой чувствительности к волнам длиной менее 2000 нанометров все эти неизвестные попросту исчезнут. Любая галактика с красным смещением в своем спектре, такая как HD1 и GN-z11, теперь должна будет пройти процедуру полноценного спектроскопического «подтверждения», чего никогда прежде не было. Как показывают первые спектры, полученные с «Уэбба», теперь мы можем делать это для всех галактик, которые мы хотим проверить, и мы получим данные о присутствии линий кислорода, водорода и неона в спектрах галактик, если они там есть.Астрономы чаще всего бывают двух типов: те, кто выступает с сенсационными заявлениями о том, что происходит в космосе, имея лишь намек на необходимые доказательства, и те, кто не принимает подобные заявления, пока доказательства в их пользу не станут неопровержимыми. Теперь, когда у нас есть «Джеймс Уэбб», у нас наконец-то появилась возможность собрать неопровержимые доказательства, необходимые для точного определения свойств галактик, и больше нет необходимости гадать и выдвигать предположения. Наука состоит не в том, чтобы анализировать скудные данные и выбирать, во что верить. Наука должна демонстрировать нам то, что реально, истинно и не вызывает сомнений. Благодаря возможностям «Уэбба» в наших рассуждениях о Вселенной мы очень скоро заменим «мы думаем» на «мы знаем».5. У нас появится возможность опровергнуть все вариации гипотезы о модифицированной гравитацииОдно из прекраснейших свойств теории темной материи заключается в том, что она объясняет огромное множество наблюдаемых явлений в стольких различных ракурсах с помощью лишь одного этого дополнения. Теория Вселенной, в которой присутствует темная материя, может объяснить:Однако ученые предпринимают попытки объяснить некоторые из этих явлений не с помощью темной материи, а с помощью идеи об изменении законов гравитации. В процессе анализа многих свойств отдельных галактик эта гипотеза выглядит довольно многообещающе, если рассматривать их изолированно, но во всем остальном она не так хорошо помогает.Некоторые варианты гипотезы о модифицированной гравитации предсказывают, что поведение вращающихся галактик будет меняться с течением космического времени; другие версии указывают на то, что молодые вращающиеся галактики и старые вращающиеся галактики должны иметь сходные кривые вращения. Теперь, когда в нашем распоряжении есть разрешение и спектроскопические возможности «Уэбба», мы сможем применить их к вращающимся галактикам, наблюдаемым по всей Вселенной, и опровергнуть те или иные вариации гипотезы о модифицированной гравитации. Это также значит, что теперь мы сумеем проверить наши теории темной материи, чего мы не могли сделать раньше. Что бы мы в результате ни выяснили, это будут данные о том, как Вселенная ведет себя на самом деле.6. Мы получим более детальные изображения центров скоплений галактикВы когда-нибудь задумывались, глядя на массивное скопление галактик, что происходит в самом центре и на окраинах самой яркой, самой массивной галактики, расположенной в середине скопления? Нам удалось рассмотреть только самые близкие к нам скопления галактик, и мы узнали лишь:Однако в случае с большинством скоплений галактик мы можем увидеть лишь рассеянный, избыточный свет, называемый внутрикластерным светом, который от них исходит.Но теперь, имея в своем распоряжении возможности «Уэбба», мы сможем увидеть, какие структуры присутствуют вокруг центральных галактик. Этот телескоп сумеет рассмотреть даже маленькие, тусклые галактики, которые в противном случае при более низком разрешении просто «слились бы» вместе. Возможно, мы даже сможем использовать полученные данные, чтобы объяснить распределение источников света внутри скопления, а также для выявления свойств галактик-спутников и шаровых скоплений в гало галактик, чего никогда прежде не было. На самом первом изображении «глубокого поля», сделанном «Уэббом», мы уже видим то, что без него нам было бы попросту недоступно.7. Снимки «Уэбба» в среднем инфракрасном диапазоне позволяют обнаруживать присутствие органических веществ, таких как углеводородные соединения, по всей ВселеннойДа, это правда: чисто визуально снимки, сделанные «Уэббом» на более коротких волнах являются самыми захватывающими. Снимки, сделанные NIRCam, которые содержат длины волн примерно от 600 до 5000 нанометров, имеют гораздо более высокое разрешение, чем изображения MIRI, которые охватывают длину волн от 5000 до 28 000 нанометров. В конце концов, разрешение вашего телескопа определяется количеством длин волн света, которые могут поместиться в диаметре его главного зеркала, и с зеркалом фиксированного диаметра в 6,5 метра изображения NIRCam будут каждый раз давать вам более высокое разрешение, чем MIRI.Но способность улавливать длины волн среднего инфракрасного диапазона дает возможность видеть то, что нельзя увидеть при съемке в ближнем инфракрасном диапазоне, а именно космическую пыль. Эта нейтральная материя не только является основным «ингредиентом» процессе образования звезд, но и содержит в себе молекулы, которые излучают свет только в определенном диапазоне. Галактики, светящиеся «зеленым» на изображениях MIRI, содержат различные химические соединения, в том числе углеводороды, которые указывают на способность этих галактик вмещать обитаемые миры. Все эти данные, сложенные вместе, помогут раскрыть наибольшее количество тайн нашей Вселенной.Перечисленные выше выводы – это только начало великой космической науки, которая стартует вместе с первыми изображениями, полученными с телескопа «Джеймс Уэбб». Многие из галактик, которые вытянуты в дуги или визуально кажутся очень красными, подвергаются гравитационному линзированию, и первые данные, полученные с «Уэбба», достаточно хороши, чтобы сразу сказать нам, какие точки света являются несколькими изображениями одной и той же галактики, а какие – разными галактиками. Теперь, когда все инструменты «Уэбба» начали работать на полную мощность, это изображение «глубокого поля» показало нам Вселенную так, как мы никогда прежде ее не видели.Самое важное, о чем нужно помнить, – что это изображение «глубокого поля», как и все изображения, которые вошли в первую партию опубликованных снимков с телескопа «Уэбб», представляют собой данные, собранные менее чем за день. Для сравнения «Хаббл» работает уже 32 года, то есть «Уэбб» способен превзойти его на многих фронтах. Впереди нас ждут более 20 лет работы с «Джеймсом Уэббом», а новые открытия только начинаются. Как красноречиво выразился Эдвин Хаббл, «с увеличением расстояния наши знания становятся все более скудными и исчезают вовсе. В конце концов мы достигаем тусклой границы – крайнего предела возможностей наших телескопов. Там мы начинаем измерять тени, искать среди призрачных погрешностей в измерениях какие-нибудь ориентиры, которые едва ли можно назвать значимыми. Поиски продолжатся. И только когда наши эмпирические ресурсы будут исчерпаны, нам придется переместиться в туманное пространство гипотез».Получив в свое распоряжение беспрецедентные возможности телескопа «Джеймс Уэбб», мы только начинаем видеть нашу Вселенную – в буквальном смысле – в совершенно новом свете.

/20220710/kosmos-254944319.html

/20220522/nasa-254235099.html

ИноСМИ

[email protected]

+7 495 645 66 01

ФГУП МИА «Россия сегодня»

2022

ИноСМИ

[email protected]

+7 495 645 66 01

ФГУП МИА «Россия сегодня»

Новости

ru-RU

https://inosmi.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

ИноСМИ

[email protected]

+7 495 645 66 01

ФГУП МИА «Россия сегодня»

1920

1080

true

1920

1440

true

https://cdnn1. inosmi.ru/img/24754/82/247548204_0:219:1200:1119_1920x0_80_0_0_f83afae690eb20e3dd28b03b99f30547.jpg

1920

1920

true

ИноСМИ

[email protected]

+7 495 645 66 01

ФГУП МИА «Россия сегодня»

ИноСМИ

[email protected]

+7 495 645 66 01

ФГУП МИА «Россия сегодня»

big think, космос, наука

Первые снимки телескопа Джеймс Уэбб. Сенсация, растянутая во времени — DSnews.ua

Техно

Во вторник, 12 июля, в 10:45 по восточному североамериканскому времени – то есть в 18:45 по киевскому – NASA в режиме фактически прямого эфира обнародовала первые снимки с телескопа Джеймс Уэбб

вторник, 12 июля 2022, 20:34

Разработка телескопа Джеймс Уэбб началась еще в 90-х годах прошлого столетия

06:06

Время прочтения

На этих фото нет инопланетян, объектов непонятного происхождения, и вообще ничего такого, о чем мы сегодня не имели бы представления, но это, безусловно, большой день, который принесет еще не одну сенсацию. И его мы ждали очень долго. Астрономическая обсерватория, сперва называвшаяся просто «Космический телескоп нового поколения», а затем получившая имя Джеймса Вебба (второго назначенного администратора NASA, руководившего космическими программами от начала президентства Кеннеди до конца администрации Джонсона), в ближайшие лет десять будет главным источником наших знаний о космосе. Его разработка началась еще в 90-х годах прошлого столетия, а строительство было завершено в 2016 году. Дальше довольно долго никак не складывалось с запуском, так что отправить уникальный телескоп в космос смогли только 25 декабря 2021 года. На тот момент стоимость проекта составила уже $9,8 млрд, в то время как в начале NASA, ESA (Европейское космическое агентство) и CSA (Канадское космическое агентство) планировали уложиться в $500 млн.

Телескоп Джеймс Уэбб

На свою орбиту во второй точке Лагранжа Джеймс Уэбб (конечно телескоп, а не администратора NASA) прибыл 24 января 2022 года. Для тех, кто читал китайского фантаста Лю Цысиня, это интересно, потому что точка Лагранжа — локальное решение проблемы трех тел, точка, где тело с небольшой массой испытывает гравитационное влияние двух больших тел и остается в неизменном положении по отношению к ним. Для всех остальных: телескоп Джеймс Уэбб вращается вокруг Солнца и находится очень далеко от Земли – примерно на расстоянии 1,5 млн. км (до Луны от Земли всего 384 тыс. км). Первые снимки Уэбба получили 12 февраля, но это были, так сказать, «пристрелочные» фото – по ним ученые проводили точную настройку и калибровку телескопа. Полноценные снимки мы получили только сейчас – после длительной обработки и переформатирования. Нет, дизайнеры NASA не затирали на снимках летающие тарелки, просто Джеймс Уэбб – инфракрасный телескоп, он «не видит» видимый спектр, то есть не может сделать обычные фото. Поэтому их обрабатывают специально для нас с вами – чтобы было удобно ставить на заставки.

Именно «инфракрасность» Джеймса Уэбба и является главным признаком его уникальности, ведь таковых до сих пор не было. Ну и размер: зеркало телескопа имеет 6,5 м в диаметре, тогда как у Хаббла, который радовал нас красивыми фоточками на протяжении 31 года, – всего 2,4 м. Такая величина зеркала и наблюдения в инфракрасном спектре позволяют Джеймсу Уэббу заглянуть так далеко, как еще не видел никто, и увидеть то, что не может видеть обычный глаз или техника, работающая в видимом спектре.

На использование телескопа уже стоит огромная очередь астрономов из многих стран мира, однако если брать, так сказать, общечеловеческие интересы, то использование Джеймса Уэбба обещает две перспективы: выявление экзопланет с признаками жизни и данные о дальних краях космоса, которые могут дать информацию о происхождении вселенной.

Поэтому уже в начале полноценной научной деятельности телескопа ученые NASA, ESA, CSA и Space Telescope Science Institute выбрали несколько конкретных объектов – то, что хочется увидеть в первую очередь.

Квинтет Стефана

Реклама на dsnews. ua

Это самая большая фотография Джеймса Уэбба на сегодня – 150 млн пикселей, снимок составлен почти из 1000 отдельных файлов. Квинтет Стефана в созвездии Пегаса. Это первая исследованная человечеством компактная группа галактик, о которой узнали еще в 1877 году. Если квинтет, то понятно, что галактик пять, но четыре из них буквально заперты в космическом танце постоянных столкновений и находятся на расстоянии около 290 млн. световых лет от нас. А вот до пятой галактики, хоть она формально и входит в квинтет, всего 40 млн световых лет. Да, это трудно понять, но то, что вы видите на этом снимке, произошло 290 млн лет назад. Однако столкновение двух галактик, которое мы можем наблюдать (здесь хочется сказать в реальном времени, но это чуть-чуть не так) может рассказать нам немало о процессах, происходивших во Вселенной во время ее образования. Отныне Квинтет Стефана благодаря Уэббу можно считать некой лабораторией, где ученые будут исследовать становление ранней Вселенной, поскольку именно для нее характерны такие образования. Подогретый материал мог подпитывать черные дыры: самая высокая галактика в группе имеет активное галактическое ядро, сверхмассивную черную дыру, масса которой в 24 млн раз больше массы Солнца.

Туманность Киля

Carina Nebula, или туманность Киля. Она находится всего лишь в 7600 световых годах от нас. Это одна из самых больших и ярких туманностей на небе (только мы ее не видим, потому что это развлечение только для жителей южного полушария Земли). Туманность – место, где рождаются звезды, и Carina Nebula – это ясли многих звезд, гораздо больших, чем Солнце. Две самые массивные и яркие звезды нашей галактики – Эта Киля и HD93129А – тоже относятся к туманности Киля. Эта Киля в 100-150 раз больше Солнца и светит в 4 млн раз мощнее. Прекрасное фото Эты Киля уже сделал телескоп Хаббла, но на снимке Уэбба есть очень много объектов, которые раньше не были заметны. Исследование этой туманности поможет ученым найти ответ на все еще открытые вопросы астрофизики – почему образуются звезды с определенной массой и что именно определяет количество звезд в определенном регионе.

WASP-96 b – гигантская газовая планета

Это реальные способности нового телескопа. Джеймс Уэбб зафиксировал признаки воды на WASP-96 b – гигантской газовой планете, находящейся в 1150 световых годах от Земли. Ее открыли в 2014 году. WASP-96 b примерно вдвое меньше Юпитера, но вращается вокруг своей звезды каждые 3,4 дня – то есть год на планете длится чуть больше трех дней. Меркурий, ближайшая к Солнцу планета, делает свой оборот за 88 земных суток. Джеймс Уэбб на основе крохотного уменьшения яркости цвета света может обнаружить специфические молекулы газа – поэтому на сегодняшний день это незаменимый инструмент для анализа атмосфер космических объектов на расстоянии сотен световых лет. Сочетание большого размера, короткого вращательного периода, рыхлой атмосферы и отсутствия загрязняющего света от объектов поблизости делает WASP-96 b идеальной целью для атмосферных наблюдений, которые затем будут использоваться в исследовании других экзопланет, в том числе с целью поиска биосигнатур (следов жизни).

Туманность Южное Кольцо

Туманность Южное Кольцо, или туманность Восемь Вспышек. Это планетарная туманность в созвездии Лиры, облако газа, которое окружает умирающую звезду. Она имеет почти полсветового года в диаметре и расположена в 2500 световых годах от Земли. Мы хотим видеть, как рождаются звезды (и не в ТикТоке), но и хотим знать, как они умирают. В среднем существование планетарной туманности от образования до реформирования занимает 10 тыс. лет, так что мы еще успеем полюбоваться Южным Кольцом. Впрочем, по меркам Вселенной – это очень, очень короткая жизнь. Шаровидную форму имеет только одна из пяти планетарных туманностей, поэтому Кольцо – с его почти правильным кругом – скорее исключение, чем правило. Инфракрасные изображения Уэбба дали новые детали этой сложной системы: вторая звезда системы – та, что справа – окружена пылью, а слева, которая поярче, на раннем этапе звездной эволюции и в будущем, скорее всего, тоже выкинет собственную планетарную туманность. Но именно эта молодая звезда сегодня формирует вид туманности – две звезды вращаются друг вокруг друга, перемешивают газ и пыль, создавая асимметричные узоры.

Скопление галактик SMACS 0723

На этом фото можно заглянуть в прошлое на 4,6 миллиарда лет. Совокупная масса скопления галактик SMACS 0723 действует как гравитационная линза, увеличивая отдаленные галактики – поэтому мы впервые видим существовавшие объекты, когда Вселенной было не более миллиарда лет. Этот кластер сегодня ученые только начинают изучать, но уже есть данные, что свет от самой отдаленной от нас галактики на этом снимке доходил до нас 13,1 млрд лет. Обработка фотографий Джеймса Уэбба позволяет даже разобрать общие физические и химические признаки отдельных объектов — голубые галактики содержат звезды, но очень мало пыли, основного космического материала для образования звезд и, наконец, самой жизни, красные предметы окутаны толстым слоем пыли, зеленые — населены углеводородами и другими химическими соединениями. Эти данные позволят лучше разобраться, как формируются галактики, растут, сталкиваются и поглощают друг друга, а иногда даже перестают образовывать звезды.

Конечно, это не совсем «настоящие» фото, а сложная визуализация с использованием технологий (нечто вроде маски в Instagram). Эти снимки, главная цель которых – поразить человечество ради популяризации космоса и науки в целом — для ученых только начало многолетней работы и многих сенсационных открытий.

Теги:

• #NASA

• #астрономия

Телескоп «Джеймс Уэбб» столкнулся с космическим объектом. Что-то сломалось?

«Джеймс Уэбб» — самый мощный космический телескоп NASA, на разработку которого ушло более 20 лет и 10 миллиардов долларов. Ожидается, что он позволит ученым открыть огромное количество новых планет и галактик, которые сформировались после Большого взрыва. Устройство было запущено в космос в декабре 2021 года и на данный момент находится на расстоянии 1,5 миллиона километров от Земли, в точке Лагранжа L2. Будучи в космосе, телескоп уже несколько раз подвергался воздействию космической пыли — руководители были готовы к этому и не особо удивились. Однако, в конце мая в одно из зеркал Джеймса Уэбба ударился микрометеорит, размеры которого превысили ожидания исследователей. Неужели конструкция стоимостью в миллиарды долларов повреждена?

В главное зеркало «Джеймса Уэбба» попал космический камушек

Место расположения Джеймса Уэбба?

Для начала стоит отметить, что телескоп Джеймса Уэбба был отправлен в точку Лагранжа L2 неспроста. Дело в том, что там гравитационные силы между Землей и Солнцем создают усиленные области притяжения и отталкивания — так создается своего рода «карман», в котором могут припарковаться космические аппараты и не расходовать топливо. К тому же, в точке Лагранжа L2 Земля практически полностью заслоняет солнечный свет, да и сама не мешает исследованию космоса, потому что обращена к L2 неосвещенной стороной.

Местоположение телескопа Джеймса Уэбба в в точке Лагранжа L2

Интересный факт: помимо телескопа Джеймса Уэбба, в точке Лагранжа L2 находятся другие космические аппараты: обсерватория «Спектр-РГ» (очень обсуждаемая), телескопы «Гершель» и «Планк», европейский «Gaia» и так далее. Всего у Земли есть пять точек Лагранжа, каждая из которых подходит для размещения разного рода устройств.

Повреждение зеркала Джеймса Уэбба

Это пространство не является вакуумным — там есть космическая пыль и более крупные объекты. Ранее телескоп Джеймса Уэбба уже успел столкнуться с четырьмя частицами космической пыли размером с песчинку но, к счастью, не получил повреждений. Однако, где-то между 23 и 25 мая, один из 18 сегментов огромного зеркала телескопа подвергся воздействию микрометеорита более крупного размера. Можно было бы подумать, что телескоп станет работать хуже, но нет — ученым придется слегка скорректировать возникшие в результате удара искажения, но устройство продолжает работать на уровне, «превышающем все возложенные на нее требования».

С телескопом все в порядке!

Паниковать действительно не нужно — построившие телескоп инженеры прекрасно знают о суровых условиях космоса и телескоп Джеймса Уэбба был построен так, чтобы выдержать все трудности (еще бы, при стоимости 10 миллиардов!).

Мы всегда понимали, что телескопу «Джеймс Уэбб» предостоит взаимодействовать с ультрафиолетовым светом, космической радиацией и микрометеоритами. Мы сделали его с запасом производительности, чтобы он мог выполнять свою научную миссию даже после многих лет пребывания в космосе, — объяснил технический специалист Пол Гейтнер (Paul Geithner).

Сообщается, что еще в процессе разработки инженеры подвергали тестовые образцы зеркал ударам крошечными частицами. Так они поняли, чего от них можно ждать и как можно смягчить последствия. В большинстве случаев, удары чреваты изменениями положения зеркал. На этот случай, у телескопа есть датчики для определения отклонений и механизмы для возвращения элементов в исходное положение. При необходимости, зеркала могут уворачиваться от потоков частиц — конечно же, если в Центре управления их вовремя заметят.

Главное зеркало телескопа Джеймса Уэбба

Как вы думаете, сколько лет проработает «Джеймс Уэбб»? Вот ответ.

Как ремонтировать телескоп Джеймса Уэбба?

В ближайшее время, даже при попадании крупных частиц, прекращение миссии «Джеймса Уэбба» не планируется. Стоит учесть, что он находится в более безопасном месте, чем телескоп «Хаббл» — за все время существования он подвергался даже столкновениям с крупным космическим мусором и, несмотря на это, работает уже более 30 лет. Правда эта обсерватория находится гораздо ближе к Земле, на высоте 545 километров и к нему можно летать, чтобы произвести ремонт — последняя такая миссия была совершена в 2009 году. А «Джеймс Уэбб» находится очень далеко, так что его можно ремонтировать только дистанционно.

Поврежденная панель «Хаббла», вернувшаяся на Землю после одной из миссий по ремонту

Проверьте прямо сейчас, подписались ли вы на наш Дзен-канал с эксклюзивными статьями. Вот ссылка.

Долгожданный телескоп уже начал свою работу, и столкновение не повлияло на расписание наблюдений. Ожидается, что первые снимки «Джеймса Уэбба» появятся 12 июля — мы обязательно об этом напишем. Возможно, на фотографиях будут видны галактики, о существовании которых мы до сих пор не знали. Чтобы не пропустить это важное событие, подпишитесь на наш Telegram-канал.

Аэрокосмическое агентство NASAКосмические телескопыКосмос

Для отправки комментария вы должны или

Самый большой и дорогой. Чем уникален космический телескоп «Джеймс Уэбб», или Машина времени за 10 миллиардов долларов | Громадское телевидение

Модель ракеты Ariane 5 от Arianespace, которая должна доставить в космос телескоп «Джеймс Уэбб», у входа в космический центр Куру, Французская Гвиана, 21 декабря 2021 года

Фото

:

NASA / Bill Ingalls

25 декабря с космодрома Куру во Французской Гвиане состоится запуск космического телескопа «Джеймс Уэбб». Это самый большой, самый мощный и самый дорогой из подобных аппаратов, которые когда-либо создавало человечество. hromadske рассказывает, зачем он нужен и во многом его уникальность.

Телескоп, которого дождались

Космический телескоп им. Джеймса Уэбба — таково его полное название, сокращенно обозначают JWST (James Webb Space Telescope). Но шутливо эту аббревиатуру расшифровывают как Just Wait Space Telescope, что можно перевести как «космический телескоп “просто подожди”». 

Поводом для иронии стали неоднократные переносы сроков его запуска вплоть до последних дней. С большими космическими миссиями такое случается нередко. А JWST — очень большая миссия, стоимость которой превышает 10 миллиардов долларов. Для сравнения, марсоход Perseverance вместе с доставкой на ​​Красную планету стоил менее трех миллиардов долларов. 

Неудивительно, что проект по созданию космического телескопа даже хотели закрыть на полпути, что вызвало большое сопротивление научного сообщества. Говорят, именно ради того, чтобы его отстоять, в начале 2017 года NASA собрало громкую пресс-конференцию, где рассказало об открытии системы из семи экзопланет, вращающихся вокруг звезды TRAPPIST-1.

Такое открытие — событие, безумно интересное и неординарное с точки зрения науки, но NASA пыталось представить его чуть ли не как революцию в исследовании космоса. Возможно, чтобы привлечь внимание широких масс к будущему космическому телескопу, который мог остаться без финансирования. Ведь одна из его задач — исследовать экзопланеты, в том числе и подобные тем, что вращаются вокруг TRAPPIST-1.

17 декабря, после того, как «Джеймс Уэбб» был успешно пристыкован к верхней части ракеты, команда опустила защитный обтекатель над телескопом с помощью специальной системы кранов с лазерным управлением и зафиксировала его на месте для взлета

Фото

:

NASA / Chris Gunn

Гигантское зеркало 

Рассказывая о космическом телескопе Джеймс Уэбб, нельзя не упомянуть про его размеры — он более 20 метров в высоту и более 14 метров в ширину, что делает его самым большим среди подобных космических аппаратов.  

Когда смотришь на него, первое, что бросается в глаза — зеркало. Оно состоит из 18 шестигранников золотого цвета, которые располагаются вплотную друг к другу, как соты. Общий диаметр зеркала в собранном состоянии составляет шесть с половиной метров, а площадь — 25 квадратных метров. Для сравнения, диаметр зеркала знаменитого телескопа «Хаббл» — два с половиной метра. 

Размер очень важен, поскольку от него зависит чувствительность телескопа — насколько слабые объекты он может «рассмотреть» на большом расстоянии. Если вернуться к сравнению с «Хабблом», то JWST превосходит его по чувствительности примерно в 100 раз. Это значит, что с его помощью можно рассмотреть детали одноцентовой монеты на расстоянии 40 километров. 

Сотовое строение у зеркала, конечно, не ради красоты, а потому, что при таких больших размерах его просто невозможно доставить в космос. Поэтому к «рабочему месту» зеркало будет лететь в разобранном состоянии, а уже там каждый шестигранник встанет на отведенное ему место.  

Изготовлено зеркало из бериллия — вещества, что вчетверо легче железа. Благодаря этому оно получилось легче, чем значительно меньшим по размерам, чем зеркало «Хаббла». Снаружи оно покрыто слоем золота. 

Одеяло для холода 

Еще один элемент телескопа, имеющий внушительные размеры, — тепловой экран. По площади он больше, чем теннисный корт. Экран состоит из пяти слоев и изготовлен из материала под названием каптон, способного оставаться стабильным в широком диапазоне температур — от чрезвычайно низких, до очень высоких (несколько сот градусов по Цельсию). 

Экран уменьшает поток солнечной энергии больше, чем в миллион раз, и благодаря этому защищает телескоп от солнечных лучей, ведь нагреваться ему нельзя. К «рабочему месту» экран тоже летит свернутым.

Один в космосе

Идея создания космического телескопа Джеймс Уэбб возникла еще в 1990-х годах. С тех пор проект изменил свое первоначальное название, в сумме его бюджета добавились два знака и, как уже отмечалось, запуск неоднократно переносился — даже в последние недели и дни.  

При астрономической стоимости проекта его руководство должно просчитать малейшие риски и быть максимально уверенным в том, что все пойдет по плану. Например, если в космосе что-нибудь не будет работать, астронавты не смогут полететь и настроить или отремонтировать его, как это в свое время было с «Хабблом». Ведь JWST будет находиться значительно дальше от Земли, поэтому полет человека к нему сам по себе должен стать дорогим и сложным проектом. 

JWST — международный проект. Хотя его львиную часть финансирует NASA, свои средства в него вложили Европейское космическое агентство и Канада. Всего в нем принимают несколько тысяч ученых и инженеров, а также несколько сотен компаний и организаций из разных стран. 

Без Илона Маска

Запуск космического аппарата намечен на 25 декабря — вот здесь ведется обратный отсчет для тех, кто не хочет упустить уникальный момент в исследовании Вселенной.  

Старт состоится с космодрома Куру, расположенного во Французской Гвиане (заморский департамент Франции в Южной Америке). К «месту назначения» телескоп доставит европейская ракета Ariane 5.

Космический телескоп NASA «Джеймс Уэбб» закреплен на ракете Ariane 5, которая запустит его в космос с европейского космодрома во Французской Гвиане, 11 декабря 2021 года

Фото

:

Европейское космическое агентство

Об этом самом «месте назначения» стоит сказать отдельно. JWST будет работать в одной из так называемых точек Лагранжа. В этих точках гравитации Земли и Солнца «фиксируют» тело, которое сюда попадает, и оно остается неподвижным относительно них. При этом расстояние между Землей и телескопом составит 1,5 миллиона километров. Для сравнения, расстояние от нас до Солнца в сто раз больше, а от нас до Луны — примерно в четыре раза меньше. Если снова вспомнить про «Хаббл», то он делает свои наблюдения, вращаясь вокруг Земли на высоте около 600 километров.

Ранее hromadske рассказывало о миссии NASA «Люси», которая будет исследовать троянские астероиды Юпитера, расположенные в точках Лагранжа системы Солнце — Юпитер (разумеется, это другие точки, чем в системе Солнце — Земля, в одной из которых поселится JWST).

Близкие и далекие миры 

Телескопу потребуется несколько месяцев, чтобы добраться до места назначения, развернуть зеркало и экран и настроиться для выполнения наблюдений. 

Мы уже упоминали, что с его помощью астрономы будут изучать экзопланеты. Сегодня их известно несколько тысяч, но чаще всего исследователи не видят их непосредственно из-за их малых размеров и большого расстояния. 

Об их существовании свидетельствуют опосредованные данные, также позволяющие рассчитать их массы, размеры и характеристики орбит (больше об изучении экзопланет мы рассказывали в статье об исследовательнице космоса Ольге Захожай). Вместо этого JWST позволит узнать про них гораздо больше информации. К примеру, состав их атмосферы. А благодаря этому, в частности, можно узнать, есть ли там условия для жизни или даже предположить ее наличие. 

Однако, «интересы» телескопа «Джеймс Уэбб» далеко не ограничиваются исследованием экзопланет. Он способен «заглянуть» вглубь Вселенной на расстояние 13,5 миллиарда световых лет, а значит, увидеть, что происходило в ней почти сразу после рождения в возрасте всего 100 миллионов лет. Благодаря этому мы сможем лучше понять, как Вселенная развивалась и стала такой, как мы ее знаем. 

Кроме того, JWST будет наблюдать за черными дырами и даже совсем близкими по космическим меркам объектами, расположенными в нашей Солнечной системе. В особенности его интересуют спутники-океаны, такие как Европа (спутник Юпитера) и Энцелад (спутник Сатурна). Оба снаружи покрыты льдом, под которым расположен океан. Исследование происходящих процессов может пролить свет на происхождение жизни на нашей планете. 

Предполагается, что телескоп проработает не менее 5 лет, но не исключено, что 10 и даже больше.

Полезная еда часто дороже, чем фастфуд, но за нее ваш организм будет благодарен намного больше. Качественная информация тоже стоит денег. Поддержите hromadske

что это значит для поиска инопланетной жизни

WASP-39b вращается близко к своей звезде, что делает ее горячей экзопланетой (художник). Предоставлено: НАСА, ЕКА, CSA, Джозеф Олмстед (STScI)

Космический телескоп Джеймса Уэбба, уже известный своими завораживающими изображениями космоса, снова сделал это. Телескоп зафиксировал первое однозначное свидетельство наличия углекислого газа в атмосфере планеты за пределами Солнечной системы.

Находка не только дает дразнящие подсказки о том, как сформировалась экзопланета, но также является предвестником того, что произойдет, поскольку Уэбб изучает все больше и больше инопланетных миров. Об этом сообщается в рукописи, размещенной на сервере препринтов arXiv 9.0007 1 , перед рецензированием, и ожидается, что он будет опубликован в журнале Nature в ближайшие дни. ( Отдел новостей Nature независим от отдела журналов.)

Четыре откровения телескопа Уэбба о далеких галактиках

Открытие представлено на графике данных, в котором нет блеска предыдущих изображений Уэбба, на которых были показаны галактики, застывшие в космическом танце, и сияющие облака в звездном питомнике. Но Джесси Кристиансен, астроном из Научного института экзопланет НАСА в Калифорнийском технологическом институте в Пасадене, описывает данные как «великолепные».

График, или спектр, раскрывает подробную информацию об атмосфере экзопланеты WASP-39b, которую ученые называют горячим Юпитером, потому что она имеет диаметр, аналогичный диаметру Юпитера, но вращается вокруг своей звезды гораздо ближе, чем Меркурий вокруг Солнца, что делает ее невероятно жарко. Планета, которая находится на расстоянии более 200 парсеков от Земли, была первоначально обнаружена во время наземных наблюдений ² , а затем обнаружена космическим телескопом НАСА «Спитцер», который работал с 2003 по 2020 год.0007 3 , что атмосфера WASP-39b могла содержать углекислый газ, но они не были убедительными.

Исследователи обнаружили углекислый газ в атмосфере WASP-39b, когда экзопланета прошла перед своей звездой. График данных показывает сигнальную вспышку, когда инфракрасные волны света звезды поглощаются углекислым газом на экзопланете. Предоставлено: НАСА, ЕКА, CSA, Лия Хастак (STScI), Джозеф Олмстед (STScI)

.

Затем пришел Уэбб. 10 июля в течение чуть более восьми часов инфракрасный телескоп наблюдал за планетой, движущейся по лику своей звезды. В это время звездный свет проникал в атмосферу планеты, где различные молекулы поглощали определенные длины волн инфракрасного света. Астрономы задавались вопросом, будет ли углекислый газ проявляться как сигнальная вспышка в спектре. «И вот это было — просто спрыгнуть с экрана компьютера», — говорит соавтор исследования Натали Баталья, астроном из Калифорнийского университета в Санта-Крус (UCSC), которая возглавляет группу Уэбба по исследованию транзитных экзопланет раннего выпуска.

Баталья был не один. Когда Кристиансен, которая не является частью команды, увидела данные, она ахнула. «Я подумала: «О, вот оно», — говорит она. «У нас были намеки на это раньше, но это первый раз, когда это действительно было обнаружение типа «удар в лицо».

Загадочное происхождение

Результат укрепил уверенность в том, что Уэбб станет революционером в исследованиях экзопланет. Только за первый год работы телескопу поручено наблюдать 76 экзопланет; окончательный счет может исчисляться сотнями за всю его жизнь. Он будет смотреть сквозь атмосферы газовых гигантов и маленьких каменистых миров, которые могут быть похожи на Землю. «Моей самой первой мыслью, когда я увидел этот сигнал, было: «Вау, это сработает», — говорит Баталья.

Потрясающие новые изображения Уэбба: новорожденные звезды, сталкивающиеся галактики и горячие экзопланеты

Но обнаружение двуокиси углерода само по себе впечатляет. «С научной точки зрения это чрезвычайно увлекательно», — говорит Джонатан Фортни, директор Лаборатории других миров в Калифорнийском университете и соавтор статьи. Было бы разумно ожидать, что планета, подобная Юпитеру, которая сформировалась из того же диска материала, что и ее звезда, будет иметь примерно такой же химический состав, что и эта звезда. Но это не так в нашей Солнечной системе; и не верно для WASP-39б. Сильный сигнал углекислого газа экзопланеты предполагает, что она обогащена элементами более тяжелыми, чем водород и гелий, которые обычно составляют звезды. Вопрос в том, почему?

«Вот здесь история становится интересной, — говорит Баталья. Возможно, когда WASP-39b был молод, его бомбардировали кометы и астероиды, которые могли доставлять более тяжелые элементы, такие как углерод и кислород. Интересно, что экзопланета, по-видимому, содержит такое же количество тяжелых элементов, как и Сатурн, который, по мнению астрономов, также пережил бурную молодость.

Или ответ может заключаться в том, что WASP-39b сформировалась из материалов в холодных внешних пределах своей планетарной системы, а затем мигрировала внутрь. В своем последнем месте отдыха он прижался к своей звезде-хозяину, которая могла выбросить часть водорода из атмосферы экзопланеты, в результате чего более тяжелые элементы стали более концентрированными и обогащались углекислым газом, чем изначально. Фортни, Баталья и их коллеги работают над четырьмя статьями, в которых будет более подробно анализироваться спектр планеты и исследоваться эти возможности.

«Это похоже на археологию, — говорит Баталья. «Вы пытаетесь создать большую историю — и используете сами молекулы в качестве индикаторов этой истории».

Строительные элементы жизни

Обнаружение углекислого газа в атмосфере планеты — это ступенька к обнаружению жизни за пределами Земли. Астрономы не ожидают, что на WASP-39b может быть жизнь — он находится слишком близко к своей звезде. Они даже не ожидают, что телескоп Уэбба найдет явные признаки жизни на другой планете. Но использование Уэбба для обнаружения углекислого газа помогает заложить основу для будущих открытий.

Неожиданное попадание пыли на телескоп Webb заставило ученых встревожиться

Астрономы считают, что смесь углекислого газа и метана в атмосфере планеты может быть индикатором жизни — так называемой биосигнатурой. По словам Кристиансена, сигнал WASP-39b находится «на полпути к хорошей биосигнатуре». Команда Батальи построила модель, предсказывающую, что атмосфера планеты также содержит воду, угарный газ и сероводород, но мало метана.

В конечном счете, для обнаружения жизни, вероятно, потребуется обсерватория еще более совершенная, чем Уэбб. Но, по словам Батальи, «это действительно важный этап, который нам нужно пройти, чтобы быть готовыми к использованию этой технологии в будущем».

США | История, карта, флаг и население

флаг Соединенных Штатов Америки

Аудиофайл:
Гимн США (см. статью)

Смотреть все СМИ

Глава государства и правительства:

Президент: Джо Байден

Капитал:

Вашингтон, округ Колумбия

Население:

331 449 281; (оценка 2022 г.) 336 958 000 ²

Курс обмена валюты:

1 доллар США равен 1,020 евро

Форма правления:

федеративная республика с двумя законодательными палатами (Сенат [100]; Палата представителей [435 ¹ ])

Посмотреть все факты и статистику →

Резюме

Прочтите краткий обзор этой темы

США , официально Соединенные Штаты Америки , сокращенно США или США , по имени Америка , страна в Северной Америке, федеративная республика из 50 штатов. Помимо 48 граничащих друг с другом штатов, занимающих средние широты континента, в состав Соединенных Штатов входят штат Аляска на северо-западе Северной Америки и островной штат Гавайи в середине Тихого океана. Совпадающие штаты ограничены на севере Канадой, на востоке омываются Атлантическим океаном, на юге омываются Мексиканским и Мексиканским заливами, а на западе омываются Тихим океаном. США — четвертая по площади страна в мире (после России, Канады и Китая). Столицей страны является Вашингтон, который совпадает по протяженности с округом Колумбия, федеральным столичным регионом, созданным в 179 г.0.

Главной характеристикой Соединенных Штатов, вероятно, является их большое разнообразие. Его физическая среда варьируется от Арктики до субтропиков, от влажных тропических лесов до засушливых пустынь, от скалистых горных вершин до плоских прерий. Хотя общая численность населения Соединенных Штатов велика по мировым стандартам, их общая плотность населения относительно низка. Страна включает в себя одни из крупнейших в мире городских концентраций, а также некоторые из самых обширных районов, которые почти лишены жилья.

Население Соединенных Штатов очень разнообразно. В отличие от такой страны, как Китай, в которой в основном проживают коренные народы, в Соединенных Штатах существует разнообразие, которое в значительной степени обусловлено огромной и устойчивой глобальной иммиграцией. Вероятно, ни в одной другой стране нет более широкого спектра расовых, этнических и культурных типов, чем в Соединенных Штатах. Помимо присутствия выживших коренных американцев (в том числе американских индейцев, алеутов и эскимосов) и потомков африканцев, взятых в рабство в Новый Свет, национальный характер обогащался, испытывался и постоянно переопределялся десятками миллионов иммигрантов, которые по большому счету приехали в Америку в надежде на более широкие социальные, политические и экономические возможности, чем они имели в местах, которые они покинули. (Следует отметить, что хотя термины «Америка» и «американцы» часто используются как синонимы для Соединенных Штатов и их граждан, соответственно, они также используются в более широком смысле для Северной, Южной и Центральной Америки вместе и их граждан. )

Соединенные Штаты являются крупнейшей экономической державой мира, если судить по валовому внутреннему продукту (ВВП). Богатство страны отчасти является отражением ее богатых природных ресурсов и огромной сельскохозяйственной продукции, но в большей степени оно обязано высокоразвитой промышленности страны. Несмотря на свою относительную экономическую самодостаточность во многих областях, Соединенные Штаты являются самым важным фактором в мировой торговле в силу огромных размеров своей экономики. Его экспорт и импорт составляют основную часть мирового объема. Соединенные Штаты также вторгаются в глобальную экономику как источник и место назначения инвестиционного капитала. Страна продолжает поддерживать экономическую жизнь, которая является более диверсифицированной, чем любая другая на Земле, обеспечивая большинству своего населения один из самых высоких в мире уровней жизни.

Викторина «Британника»

Факты США

Сколько звезд на американском флаге? От авиакомпаний до Pony Express, посчитайте свои полосы в этом тесте на все красное, белое и синее.

Соединенные Штаты относительно молоды по мировым меркам, им меньше 250 лет; нынешних размеров он достиг только в середине 20 века. Америка была первой из европейских колоний, которая успешно отделилась от своей родины, и это была первая нация, основанная на предпосылке, что суверенитет принадлежит ее гражданам, а не правительству. В первые полтора века своего существования страна была в основном озабочена собственной территориальной экспансией и экономическим ростом, а также социальными дебатами, которые в конечном итоге привели к гражданской войне и периоду исцеления, который до сих пор не завершен. В 20-м веке Соединенные Штаты стали мировой державой, а после Второй мировой войны они были одной из выдающихся держав. Он не легко принимал эту мантию и не всегда носил ее охотно; принципы и идеалы ее основателей были испытаны давлением и необходимостью ее доминирующего положения. Соединенные Штаты по-прежнему предлагают своим жителям возможности для беспрецедентного личного продвижения и богатства. Однако истощение его ресурсов, загрязнение окружающей среды и продолжающееся социальное и экономическое неравенство, которое увековечивает районы бедности и упадка, — все это угрожает структуре страны.

Округ Колумбия обсуждается в статье Вашингтон. Для обсуждения других крупных городов США см. статьи Бостон, Чикаго, Лос-Анджелес, Новый Орлеан, Нью-Йорк, Филадельфия и Сан-Франциско. Политические единицы, связанные с Соединенными Штатами, включают Пуэрто-Рико, обсуждаемое в статье Пуэрто-Рико, и несколько островов Тихого океана, обсуждаемых на Гуаме, Северных Марианских островах и Американском Самоа.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.
Подпишитесь сейчас

The Editors of Encyclopaedia Britannica

Земля

Два больших набора элементов, которые формируют физическую среду Соединенных Штатов, — это, во-первых, геологические, которые определяют основные модели рельефа, дренажа и минеральных ресурсов и влияют на почвы. в меньшей степени и, во-вторых, атмосферный, определяющий не только климат и погоду, но и в значительной степени распределение почв, растений и животных. Хотя эти элементы не полностью независимы друг от друга, каждый из них создает на карте узоры, которые настолько сильно различаются, что, по сути, они остаются двумя отдельными географическими регионами. (Поскольку эта статья касается только граничащих с ней Соединенных Штатов, см. также статьи Аляска и Гавайи.)

Рельеф

Центр совпадающих Соединенных Штатов представляет собой огромную раскинувшуюся внутреннюю низменность, простирающуюся от древнего щита центральной Канады на севере до Мексиканского залива на юге. К востоку и западу эта низменность поднимается сначала постепенно, а затем круто к горным хребтам, отделяющим ее от моря с обеих сторон. Две горные системы сильно различаются. Аппалачи на востоке невысокие, почти непрерывные и в основном удалены от Атлантики. От Нью-Йорка до мексиканской границы тянется низменная Прибрежная равнина, обращенная к океану вдоль заболоченного, извилистого побережья. Полого наклонная поверхность равнины простирается под море, где она образует континентальный шельф, который, хотя и погружен под мелководье океана, геологически идентичен Прибрежной равнине. К югу равнина становится шире, отклоняясь на запад в Джорджии и Алабаме, чтобы обрезать Аппалачи вдоль их южной оконечности и отделить внутреннюю низменность от залива.

К западу от Центральной низменности находятся могучие Кордильеры, часть глобальной горной системы, опоясывающей бассейн Тихого океана. Кордильеры полностью охватывают одну треть Соединенных Штатов, а внутреннее разнообразие соответствует их размеру. На его восточной окраине лежат Скалистые горы, высокая, разнообразная и прерывистая цепь, которая тянется от Нью-Мексико до границы с Канадой. Западная окраина Кордильер представляет собой тихоокеанскую прибрежную цепь скалистых гор и внутренних долин, которые эффектно возвышаются над морем без преимущества прибрежной равнины. Между Скалистыми горами и Тихоокеанской цепью находится обширный межгорный комплекс бассейнов, плато и изолированных хребтов, настолько большой и замечательный, что они заслуживают признания в качестве региона, отдельного от самих Кордильер.

Эти регионы — Внутренние низменности и их нагорные окраины, система Аппалачей, Атлантическая равнина, Западные Кордильеры и Западный межгорный регион — настолько разнообразны, что требуют дальнейшего разделения на 24 основных подрегиона или провинции.

Исследуйте реки Миссисипи и Огайо, Великие озера, Блэк-Хиллз и многое другое на Среднем Западе Америки

Просмотреть все видео к этой статье

Предполагается, что Эндрю Джексон заметил, что Соединенные Штаты к западу от гор, в изоляции и свободе великой Внутренней низменности, люди могли, наконец, избежать влияния Старого Света. Можно спорить о том, составляют ли низменности культурное ядро ​​страны, но не может быть никаких сомнений в том, что они составляют ее геологическое ядро, а во многих отношениях и ее географическое ядро.

Этот огромный регион расположен на древней, сильно разрушенной платформе сложных кристаллических пород, которые по большей части не были затронуты крупной орогенной (горостроительной) деятельностью более 600 000 000 лет. На большей части территории центральной Канады эти докембрийские породы обнажаются на поверхности и образуют крупнейший топографический регион континента — внушительный и покрытый льдом Канадский щит.

В Соединенных Штатах большая часть кристаллической платформы скрыта под глубоким покровом осадочных пород. Однако на крайнем севере обнаженный Канадский щит простирается в Соединенные Штаты достаточно далеко, чтобы сформировать два небольших, но характерных региона рельефа: суровые и иногда впечатляющие горы Адирондак на севере Нью-Йорка и более приглушенные и строгие Верхние возвышенности северной Миннесоты. , Висконсин и Мичиган. Как и на остальной части щита, ледники сорвали почву, усеяли поверхность валунами и другим мусором и уничтожили доледниковые дренажные системы. Большинство попыток ведения сельского хозяйства в этих районах были заброшены, но сочетание сравнительной дикой природы в северном климате, чистых озер и ручьев с бурной водой способствовало развитию обоих регионов как круглогодичных зон отдыха на открытом воздухе.

О минеральных богатствах Верхней возвышенности ходят легенды. Железо находится у поверхности и недалеко от глубоководных портов верховьев Великих озер. Железо добывается как к северу, так и к югу от озера Верхнее, но наиболее известны колоссальные месторождения хребта Месаби в Миннесоте, который уже более века является одним из самых богатых в мире и играет жизненно важную роль в подъеме Америки к промышленной мощи. Несмотря на истощение, рудники Миннесоты и Мичигана по-прежнему производят большую часть железа в стране и значительную долю мировых поставок.

К югу от гор Адирондак и Верхней возвышенности лежит граница между кристаллическими и осадочными породами; резко все по другому. Ядром этого осадочного региона — сердцем Соединенных Штатов — является великая Центральная низменность, которая простирается на 1500 миль (2400 километров) от Нью-Йорка до центрального Техаса и еще на 1000 миль на север до канадской провинции Саскачеван. Некоторым пейзаж может показаться унылым, так как высоты более 2000 футов (600 метров) необычны, а по-настоящему пересеченной местности почти нет. Однако ландшафты разнообразны, в основном в результате оледенения, которое прямо или косвенно затронуло большую часть субрегиона. К северу от линии реки Миссури-Огайо наступление и наступление материкового льда оставило сложную мозаику из валунов, песка, гравия, ила и глины, а также сложную структуру озер и дренажных каналов, некоторые из которых заброшены, а некоторые все еще используются. Южная часть Центральной низменности совершенно иная, покрытая в основном лёссом (алевритом, отложенным ветром), который еще больше смягчил и без того низкий рельеф поверхности. В других местах, особенно возле крупных рек, послеледниковые потоки превратили лёсс в округлые холмы, и посетители метко сравнили их вздымающиеся формы с морскими волнами. Прежде всего, лесс дает почву необычайного плодородия. Поскольку железо Месаби было основным источником промышленного богатства Америки, ее сельскохозяйственное процветание было основано на лёссе Среднего Запада.

Центральная низменность напоминает огромное блюдце, со всех сторон постепенно поднимающееся к возвышенностям. К югу и востоку земля постепенно поднимается до трех основных плато. За пределами досягаемости оледенения на юге осадочные породы были подняты на два широких выступа, отделенных друг от друга большой долиной реки Миссисипи. Плато Озарк лежит к западу от реки и занимает большую часть южного Миссури и северного Арканзаса; на востоке Внутренние низкие плато возвышаются над центральными районами Кентукки и Теннесси. За исключением двух почти круглых участков богатой известняковой местности — бассейна Нэшвилл в штате Теннесси и района Кентукки Блюграсс — большая часть обоих плато состоит из возвышенностей из песчаника, причудливо расчлененных ручьями. Местный рельеф в большинстве мест достигает нескольких сотен футов, и посетители региона должны путешествовать по извилистым дорогам вдоль узких долин ручьев. Почвы там бедные, минеральные ресурсы скудны.

К востоку от Центральной низменности Аппалачское плато — узкая полоса расчлененных возвышенностей, сильно напоминающая плато Озарк и внутренние низкие плато по крутым склонам, бедным почвам и эндемической бедности — образует переход между внутренними равнинами и Аппалачскими горами. Однако обычно Аппалачское плато считается субрегионом Аппалачей частично из-за местоположения, частично из-за геологической структуры. В отличие от других плато, где породы изгибаются вверх, здесь породы образуют вытянутую котловину, в которой от размыва сохранились битуминозные угли. Этот уголь Аппалачей, как и железо Месаби, которое он дополняет в промышленности США, является экстраординарным. Обширный, толстый и близкий к поверхности, он десятилетиями топил топки северо-восточных сталелитейных заводов и помогает объяснить огромную концентрацию тяжелой промышленности в низовьях Великих озер.

Западные склоны Внутренней низменности — это Великие равнины, огромная территория, которая охватывает все расстояние между Канадой и Мексикой шириной почти 800 км. Великие равнины были построены последовательными слоями плохо сцементированного песка, ила и гравия — обломков, отложенных параллельными потоками, текущими на восток со Скалистых гор. Если смотреть с востока, поверхность Великих равнин неумолимо поднимается примерно с 2000 футов (600 метров) возле Омахи, штат Небраска, до более 6000 футов (1825 метров) в Шайенне, штат Вайоминг, но подъем настолько постепенный, что популярная легенда гласит: Великие равнины должны быть плоскими. Истинная плоскостность встречается редко, хотя Высокие равнины западного Техаса, Оклахомы, Канзаса и восточного Колорадо приближаются к ней. Чаще земля широко холмистая, а части северных равнин резко расчленены на бесплодные земли.

Основное минеральное богатство Внутренней низменности связано с ископаемым топливом. Уголь залегает в защищенных от эрозии структурных бассейнах — высококачественный битуминозный в бассейнах Аппалачей, Иллинойса и Западного Кентукки; и суббитуминозные и буроугольные породы на востоке и северо-западе Великих равнин. Нефть и природный газ были обнаружены почти в каждом штате между Аппалачами и Скалистыми горами, но месторождения Мидконтинента в западном Техасе и Техас Панхандл, Оклахома и Канзас превосходят все остальные. Помимо небольших месторождений свинца и цинка, металлические полезные ископаемые не имеют большого значения.

Космический телескоп Джеймса Уэбба, новый в мире…

Основные моменты

• Космический телескоп НАСА имени Джеймса Уэбба, JWST, представляет собой многоцелевую обсерваторию, запущенную в декабре 2021 года и основанную на наследии космического телескопа Хаббла.
• Ожидается, что, как и Хаббл, JWST произведет революцию в нашем понимании космоса. Это поможет нам определить, могут ли планеты, вращающиеся вокруг других звезд, поддерживать жизнь, и увидеть галактики, образовавшиеся сразу после Большого взрыва.
• JWST изначально планировалось запустить в 2014 году.

Зачем нам JWST

Вся наука состоит в том, чтобы стоять на плечах гигантов, и это, безусловно, относится к JWST. Обсерватория основана на трех десятилетиях открытий космического телескопа Хаббла, который был запущен в 1990 году и произвел революцию в нашем понимании космоса.

Атмосфера Земли искажает наше представление об удаленных небесных объектах и ​​блокирует определенные длины волн света, в том числе части инфракрасного излучения, которые человеческий глаз не может видеть. Космические телескопы с инфракрасным излучением могут определять состав атмосферы планет, вращающихся вокруг других звезд, смотреть сквозь облака пыли и газа, чтобы увидеть новорожденные звезды, и даже заглянуть в прошлое, чтобы увидеть галактики, которые образовались сразу после Большого взрыва!

JWST способен видеть гораздо большую часть инфракрасного спектра, чем Хаббл, и собирает в шесть раз больше света. Он дополняет и расширяет наблюдения Хаббла, став новейшей космической обсерваторией в мире.

На сегодняшний день нам известно более 4000 экзопланет — планет, вращающихся вокруг звезд. Есть ли в каком-нибудь из этих миров жизнь, какой мы ее знаем? JWST сделает нас еще на один шаг ближе к разгадке. Один из способов изучения экзопланет — наблюдать за тем, как они проходят перед своими звездами.
что создает небольшой провал в количестве звездного света, который мы видим с Земли.
Меняется не только количество света, но и его тип.
взаимодействия между звездным светом и атмосферой экзопланеты.

Эти изменения особенно хорошо проявляются в инфракрасном диапазоне, т.е.
именно тот свет, который JWST может видеть. Что мы ищем
за? Жизнь в других мирах может быть более экзотической, чем все, что мы когда-либо видели
воображаемый, но имеет смысл начать с поиска миров, подобных нашему
собственный. Планета, похожая на Землю, имела бы атмосферу, состоящую в основном из
азот и кислород со следовыми количествами газов, связанных с жизнью
как метан и озон. Первой целью для JWST будет TRAPPIST-1, звездная система в 40 световых годах от нас, содержащая несколько планет в обитаемой зоне, не слишком горячей и не слишком холодной области вокруг звезды, где может существовать жидкая вода. поверхность планеты.

TRAPPIST-1 JWST будет изучать TRAPPIST-1, звездную систему, которая содержит несколько планет в обитаемой зоне своей звезды. Изображение: NASA / JPL-Caltech

JWST — международная обсерватория. Помимо поставки ракеты Ariane 5, Европейский космический
Агентство внесло свой вклад в 2 из четырех научных инструментов JWST. Канадец
Космическое агентство также предоставило один прибор.

Сколько стоит JWST?

Ожидается, что JWST обойдется НАСА в 9,7 млрд долларов более 24 лет. Из этой суммы 8,8 млрд долларов было потрачено на разработку космических аппаратов в период с 2003 по 2021 год; 861 миллион долларов
планируется поддерживать пять лет работы. С поправкой на инфляцию
2020 долларов, стоимость жизненного цикла для НАСА составит примерно 10,8 млрд долларов .

Планетарное общество имеет дополнительный контекст, который поможет вам понять эти числа. Первоначально предполагалось, что JWST будет стоить 4,96 миллиарда долларов и будет запущен в 2014 году. Но серьезное неэффективное управление и нехватка ресурсов на критических ранних этапах планирования
заставил амбициозный космический корабль отстать от графика. После НАСА
реструктурировали проект для запуска в 2018 году, общая стоимость увеличилась до
8,8 миллиарда долларов. В последующие годы программа изо всех сил пыталась решить
серьезные технические проблемы, еще больше откладывающие запуск до 2021 года. Это
окончательная задержка добавила к общей стоимости еще один миллиард долларов.

Шесть вещей, которые нам нравятся в JWST Помимо прочего, JWST будет изучать экзопланеты, малые миры, внешние планеты и раннюю Вселенную. Телескоп представляет собой международное сотрудничество между США, Канадой и Европой, которое предоставит потрясающие изображения, чтобы вдохновить публику. Изображение: Планетарное общество

Что в имени?

Космический телескоп имени Джеймса Уэбба назван в честь Джеймса Уэбба, который был вторым администратором НАСА с 1961 по 1968 год. имя. Они указывают на архивные свидетельства, свидетельствующие о том, что, работая заместителем госсекретаря до своего пребывания в НАСА, Уэбб участвовал в дискуссиях по поводу «лавандовой паники» — попытки убрать квир-людей с государственной службы. В 1963 года, когда Уэбб был администратором, сотрудник НАСА в Вашингтоне, округ Колумбия, был арестован, допрошен и уволен за «гомосексуальные домогательства». В сентябре 2021 года НАСА объявило, что исторический обзор не обнаружил доказательств, оправдывающих изменение названия телескопа.

Как работает JWST

Прежде чем JWST сможет выполнить свою работу, она должна сначала выйти в космос. Телескоп запущен на борту европейской ракеты Ariane 5, которая имеет обтекатель полезной нагрузки или носовой обтекатель диаметром 5,4 метра — один из самых больших в мире. Этого по-прежнему недостаточно для 6,5-метрового зеркала JWST, состоящего из 18 шестиугольных сегментов, расположенных в виде сот. Три сегмента с каждой стороны складывались для запуска, чтобы телескоп мог поместиться.

Другие части JWST тоже были упакованы для запуска, что сделало его космическим кораблем-акробатом. Три распорки, удерживающие вторичное зеркало телескопа, сложены вместе. Солнцезащитный зонт размером с теннисный корт был сложен и свернут в тугой узел, распаковка которого проходила в несколько этапов. Другие развертываемые компоненты включали солнечные панели телескопа, антенну и радиаторы, которые отводят дополнительное тепло в космос.

Этот контент размещается третьей стороной (vimeo.com), которая использует маркетинговые файлы cookie. Пожалуйста, примите маркетинговые файлы cookie, чтобы посмотреть это видео.

Последовательность развертывания JWST Прежде чем JWST сможет выполнить свою работу, он должен сначала выйти в космос и выполнить одну из самых сложных последовательностей развертывания, которые когда-либо предпринимались. Предоставлено: Центр космических полетов Годдарда НАСА

Чтобы увидеть инфракрасный свет, JWST должен блокировать тепло от обоих
Солнце и его собственные инструменты. Первая линия обороны представляет собой
пятислойный солнцезащитный козырек, который сохранит температуру телескопа до -233
градусов Цельсия (-388 градусов по Фаренгейту). Краткий обзор солнцезащитного козырька JWST
немного напоминает солнечный парус на борту космического корабля LightSail Планетарного общества. Хотя солнцезащитный козырек JWST не используется для приведения в движение, солнечные лучи все равно будут толкать его, поэтому у космического корабля есть отражающий триммер, который разворачивается под другим углом, чтобы компенсировать силы солнечного излучения.

Но даже солнцезащитного козырька недостаточно: JWST также должен блокировать свет
с Земли и Луны, что затруднительно на околоземной орбите. Поэтому JWST находится в особом месте
под названием L2, на расстоянии 1,5 миллиона километров (932 000 миль). Там, Солнце
и гравитация Земли уравновешивается таким образом, что позволяет JWST постоянно
держите Солнце, Землю и Луну за его спиной, пока он наблюдает за космосом.

Как только JWST прибыл на L2 со своими приборами и оборудованием, началось самое интересное. Свет от удаленных объектов
отражается от его шестиугольных зеркал, покрытых тонким слоем
золота, чтобы лучше видеть в инфракрасном диапазоне. Свет распространяется до
вторичное зеркало, которое фокусирует его в луч размером с обед
пластины, направляя ее обратно через отверстие в центре первичной
зеркало. Оттуда он фокусируется дальше и может быть отправлен через 4
различные научные инструменты.

Чем дальше находятся объекты, тем больше времени требуется их свету.
достичь нас, то есть, когда мы смотрим на далекую галактику, мы на самом деле
увидеть, как эта галактика выглядела в прошлом. Когда вы смотрите на
Луна, ты видишь ее такой, какой она была 1 секунду назад. Согревающий солнечный свет
твоему лицу в прекрасный день восемь минут. Галактика Андромеды,
который в бинокль выглядит как пятно света, на самом деле на 2,5 миллиона лет старше, чем кажется сейчас!

JWST может видеть галактики возрастом до 13,4 миллиарда лет,
всего через 400 миллионов лет после Большого взрыва. Галактики на таком расстоянии
быстро удаляются от нас из-за расширения Вселенной.
Это увеличивает длину волны их света из-за эффекта Доплера.
эффект — то же явление, из-за которого звучит сирена скорой помощи.
более высокий, когда он приближается к вам, и более низкий после того, как он проходит
ты.

Длинноволновый свет от объектов, образовавшихся еще ближе к Большому взрыву
смещен вглубь инфракрасного диапазона; в некоторых случаях за пределами Хаббла
возможности. JWST может видеть объекты на расстоянии до 100 миллионов
лет после Большого взрыва, что поможет нам лучше понять нашу
история космического происхождения.

Солнцезащитный козырек JWST JWST сидит со своим пятислойным солнцезащитным козырьком, полностью развернутым во время испытаний в Northrop Grumman в Редондо-Бич, Калифорния. Изображение: НАСА/Крис Ганн

Миссии поддержки, такие как JWST

Будь то защита, обучение, вдохновение или обучение, вы можете сделать что-то для космоса прямо сейчас. Давай приступим к работе.

Благодарности : Эта страница была первоначально написана Максом Кингом в 2020 году.

Уэбб сделал самый четкий снимок колец Нептуна за более чем 30 лет.

NASA/ESA/CSA/STScI

Внутренняя область туманности Ориона, видимая прибором телескопа NIRCam. Изображение раскрывает сложные детали того, как формируются звезды и планетарные системы.

NASA/ESA/CSA/PDRS4all

Во вторник, 6 сентября, НАСА опубликовало мозаичное изображение туманности Тарантул. На изображении, охватывающем 340 световых лет, видны десятки тысяч молодых звезд, ранее закрытых космической пылью.

NASA/ESA/CSA/STScI/Webb Производственная группа ERO

Первое прямое изображение экзопланеты, сделанное Уэббом, демонстрирует ее в различных диапазонах инфракрасного света. Планета, названная HIP 65426 b, является газовым гигантом.

НАСА

Новое изображение Фантомной Галактики, которая находится на расстоянии 32 миллионов световых лет от Земли, объединяет данные космического телескопа Джеймса Уэбба и космического телескопа Хаббла. 900:03 NASA/ESA

В понедельник, 22 августа, НАСА опубликовало изображение Юпитера, на котором знаменитое Большое Красное Пятно планеты кажется белым.

NASA/ESA/CSA/Jupiter ERS Team

Космический телескоп Джеймса Уэбба запечатлел галактику Cartwheel, которая находится на расстоянии около 500 миллионов световых лет, на фотографии, опубликованной НАСА 2 августа.

NASA/ESA/CSA/STScI

Пейзажный снимок Уэбба, названный «Космические скалы», на самом деле является краем соседней молодой области звездообразования под названием NGC 3324 в туманности Киля. Инфракрасное изображение телескопа показывает ранее невидимые области рождения звезд.

NASA/ESA/CSA/STScI

Пять галактик Квинтета Стефана можно увидеть здесь в новом свете. Галактики, кажется, танцуют друг с другом, демонстрируя, как эти взаимодействия могут управлять галактической эволюцией.

NASA/ESA/CSA/STScI

На этом параллельном сравнении показаны наблюдения туманности Южное кольцо в ближнем инфракрасном свете (слева) и среднем инфракрасном свете (справа) с помощью телескопа NASA Webb. Туманность Южное кольцо находится на расстоянии 2000 световых лет от Земли. Эта большая планетарная туманность включает в себя расширяющееся облако газа вокруг умирающей звезды, а также вторичную звезду, находящуюся на более раннем этапе ее эволюции.

NASA/ESA/CSA/STScI

Президент Джо Байден опубликовал одно из первых изображений Уэбба 11 июля, и, по данным НАСА, это «самое глубокое и резкое инфракрасное изображение далекой Вселенной на сегодняшний день». На изображении показан SMACS 0723, где массивная группа скоплений галактик действует как увеличительное стекло для объектов позади них. Названный гравитационным линзированием, Уэбб создал первое глубокое поле зрения невероятно старых и далеких слабых галактик.

НАСА/ЕКА/CSA/STScI

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

Си-Эн-Эн
—

Ослепительная спиральная галактика, расположенная в 29 миллионах световых лет от Земли, представлена ​​в «беспрецедентных деталях» на новом изображении, опубликованном космическим телескопом имени Джеймса Уэбба НАСА.

«Кости» галактики, обычно скрытые пылью, выставлены на всеобщее обозрение.

Галактика, названная IC 5332, простирается примерно на 66 000 световых лет в ширину, что составляет примерно одну треть размера нашей родной галактики, Млечного Пути.

Согласно пресс-релизу Европейского космического агентства, IC 5332 «примечателен тем, что почти идеально расположен лицом к Земле, что позволяет нам любоваться симметричным размахом его спиральных рукавов».

Согласно сообщению, для захвата изображения телескоп Уэбба использовал свой Mid-InfraRed Instrument, или MIRI, один из четырех мощных инструментов обсерватории для исследования космоса.

MIRI — единственный инструмент Уэбба, чувствительный к свету в среднем инфракрасном диапазоне, который можно наблюдать только в телескопы за пределами земной атмосферы. (Инфракрасный — это термин, который ученые используют для обозначения света с большей длиной волны, чем люди могут обнаружить невооруженным глазом.)

Космический телескоп Хаббл ранее наблюдал галактику в ультрафиолетовом и видимом свете с помощью широкоугольной камеры 3.

«Изображение Хаббла показывает темные области, которые, кажется, разделяют спиральные рукава, тогда как изображение Уэбба показывает скорее непрерывный клубок структур, которые повторяют форму спиральных рукавов», — говорится в сообщении. На изображениях видны разные звезды, в зависимости от обнаруживаемой длины волны каждого телескопа.

cms.cnn.com/_components/paragraph/instances/paragraph_2B46F7C0-C733-97A4-6860-7FE99EC2AF81@published» data-editable=»text» data-component-name=»paragraph»>
Разница в параллельном сравнении изображений связана с запыленными областями галактики. Ультрафиолетовый и видимый свет могут рассеиваться межзвездной пылью, поэтому в поле зрения Хаббла области с большим содержанием пыли кажутся темнее.

Способность Уэбба обнаруживать инфракрасный свет может проникать сквозь межзвездную пыль. Вместе эти два вида одной и той же галактики раскрывают больше информации о ее составе и структуре.

Чтобы работать, все инструменты Уэбба должны быть очень холодными, потому что даже слегка теплые объекты могут излучать свой собственный инфракрасный свет и искажать изображение. Прибор MIRI остается самым холодным при температуре минус 447 градусов по Фаренгейту (минус 266 градусов по Цельсию) — всего на 7 градусов по Цельсию теплее абсолютного нуля. (Абсолютный ноль – это самая низкая возможная температура по термодинамической шкале).

Камера ближнего инфракрасного диапазона

Уэбба (NIRCam) снимает объекты в ближнем инфракрасном диапазоне от 0,6 до 5 микрон, поэтому Нептун не кажется Уэббу синим. Фактически, газообразный метан настолько сильно поглощает красный и инфракрасный свет, что планета довольно темна в этих ближних инфракрасных длинах волн, за исключением тех мест, где присутствуют высотные облака. Такие облака метанового льда выделяются яркими полосами и пятнами, отражающими солнечный свет до того, как он будет поглощен газообразным метаном.

НАСА/ЕКА/CSA/STScI

Космический телескоп Джеймса Уэбба сделал поразительно четкие изображения Нептуна и его колец.

Тем временем команда Уэбба оценивает проблему с одним из четырех режимов наблюдения MIRI.

«24 августа механизм, поддерживающий один из этих режимов, известный как спектроскопия среднего разрешения (MRS), продемонстрировал повышенное трение во время настройки для научного наблюдения. Этот механизм представляет собой решетчатое колесо, которое позволяет ученым выбирать между короткими, средними и более длинными волнами при проведении наблюдений в режиме MRS», — говорится в обновлении блога Уэбба, который ведет НАСА.

Наблюдения в этом режиме были приостановлены командой Уэбба, поскольку они определяют дальнейший путь. В остальном Webb, его инструменты и три других режима наблюдения MIRI в порядке.

cms.cnn.com/_components/paragraph/instances/paragraph_82CE6A33-9F27-DABD-E007-7FED6124B1BC@published» data-editable=»text» data-component-name=»paragraph»>
Уэббом управляют НАСА, ЕКА и Канадское космическое агентство. Космическая обсерватория стоимостью 10 миллиардов долларов, запущенная в декабре прошлого года, имеет достаточно топлива, чтобы делать фантастические снимки в течение примерно 20 лет.

По сравнению с другими телескопами массивное зеркало космической обсерватории может видеть тусклые далекие галактики и может улучшить наше понимание происхождения Вселенной.

Некоторые из первых изображений Уэбба, выпущенных в июле, подчеркивают способность обсерватории обнаруживать ранее невидимые аспекты космоса, такие как рождение звезд, окутанных пылью.

Тем не менее, он также использует свое стабильное и точное качество изображения для освещения нашей собственной Солнечной системы, и на данный момент он сделал снимки Марса, Юпитера и Нептуна.

Кэти Хант из CNN внесла свой вклад в эту историю.

Космический телескоп Джеймса Уэбба показывает некоторые из самых старых звезд в нашей Вселенной

Космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) обещает вернуть нас во времена, когда наша Вселенная была в зачаточном состоянии. И пока держит слово.

В новой статье , опубликованной в Астрофизическом журнале , группа канадских астрономов нашла доказательства существования некоторых из самых старых известных звезд.

Звезды находятся внутри шарового скопления — сферы, состоящей из десятков тысяч или миллионов звезд, тесно скрепленных гравитацией, — в галактике, возраст которой составляет всего четыре миллиарда лет, по астрономическим меркам это просто ребенок, учитывая, что наша Вселенная имеет размер примерно 13,8. миллиард лет.

Шаровые скопления недостаточно изучены, по крайней мере, с точки зрения того, когда и как они формируются. Они есть у большинства галактик; наш собственный Млечный Путь содержит около 150 звезд.

Шаровое скопление Омега Центавра, насчитывающее до десяти миллионов звезд, видно во всем своем великолепии на этом изображении, полученном широкоугольной камерой из обсерватории Ла Силья Европейской южной обсерватории. (Европейская южная обсерватория)

Но неизвестно, образовались ли эти звезды раньше самой галактики или позже. И самое главное, астрономы хотят знать, когда они сформировались относительно Большого взрыва.

Это то, что заинтриговало команду канадских астрономов, когда они смотрели на первое изображение, опубликованное JWST.

Ставка

В июле прошлого года, когда поступили первые изображения с недавно запущенного JWST, почти дюжина канадских астрономов собралась вокруг стола в Галифаксе. Члены канадской команды NIRISS Unbiased Cluster Survey (CANUCS) стремились увидеть, какие новые взгляды на Вселенную может открыть телескоп. (NIRISS — это канадский формирователь изображения в ближнем инфракрасном диапазоне и безщелевая камера для спектрографа на JWST.)

Они не были разочарованы.

Среди пяти изображений одно выделялось среди остальных: Тысячи галактик, пронзающих тьму; белые, оранжевые и красные точки, относящиеся ко времени, когда наша Вселенная находилась в зачаточном состоянии.

Некоторых членов команды интересовала одна конкретная галактика: вытянутая оранжевая полоса, расположенная почти в центре изображения. Вокруг него несколько желтоватых точек, вероятно, групп плотно упакованных звезд — от тысяч до миллионов — называемых шаровыми скоплениями. Из-за этих десятков окружающих ее точек галактику стали именовать «Спарклер».

Исследователи изучили галактику Спарклер, расположенную в Первом глубоком поле Уэбба, и использовали JWST, чтобы определить, что пять сверкающих объектов вокруг нее являются шаровыми скоплениями. (NASA, ESA, CSA, STScI, Webb ERO).

Одни считали, что да, другие не соглашались.

Ставки заключались между группами: Старые звезды против молодых звезд. На кону: экзотические конфеты из соседнего магазина в Галифаксе.

«Было много споров о том, являются ли они молодыми или старыми сразу же, сразу же», — сказал Картейк Г. Айер, научный сотрудник Данлэпского института астрономии и астрофизики Университета Торонто и соавторы. ведущий автор исследования.

По мере того, как каждый из постдоков собирался и проходил различные этапы анализа, два старших исследователя, Роберто (Боб) Абрахам, профессор астрономии и заведующий кафедрой астрономии и астрофизики Дэвида А. Данлэпа в Университете Торонто , и Крис Уиллотт из Исследовательского центра астрономии и астрофизики имени Герцберга при Национальном исследовательском совете Канады, который возглавляет исследование, дали каждому по конфете после того, как они выполнили каждое задание. 900:03 Члены канадской команды NIRISS Unbiased Cluster Survey (CANUCS) собираются за столом в Галифаксе, чтобы посмотреть на первые данные, опубликованные космическим телескопом Джеймса Уэбба. Картейк Айер игриво называет эту фотографию «Первая вечеря». Слева направо: Гийом Деперес, Ламия Маула, Боб Абрахам, Гаэль Нуаро, Марчин Савицки, Винс Эстрада-Карпентер, Гассан Сарру, Йоши Асада, Виктория Стрейт, Крис Уиллотт, Ник Мартис. (Картейк Айер)

«Крис и Боб поспорили, молодые они или старые? И Боб утверждал, что они старые», сказала Ламия Моула, научный сотрудник Данлэпского института астрономии и астрофизики Университета Торонто, также соавтор статьи.

После нескольких недель анализа они пришли к выводу, что из 12 объектов в Спарклере пять являются не только шаровыми скоплениями, но и одними из самых старых известных, образовавшихся всего через 500 миллионов лет после Большого взрыва.

«Это нас очень удивило, а также очень взволновало, потому что сам наш Млечный Путь имеет около 150 таких шаровых скоплений вокруг себя. И мы знаем, что они старые, но мы не знаем, сколько им лет, точно когда они родились, — сказал Маула.

Возраст остальных объектов не определен. Это означало, что все выиграли.

«Ну да, в конце все, я думаю, получили конфеты», сказал Маула.

Небольшая помощь от друзей

Галактика была видна только благодаря чему-то, называемому гравитационным линзированием, когда массивный объект — в данном случае скопление галактик под названием SMACS 0723 — изгибает и увеличивает свет галактик позади себя, выдвигая их вперед , и часто создание нескольких изображений одной и той же цели.

Первое изображение Уэбба в глубоком поле, показанное белыми прямоугольниками, указывающими на три отдельных вида галактики Спарклер, полученных с помощью гравитационного линзирования. (НАСА, ЕКА, ЦКА, STScI)

В этом прелесть JWST: он может заглянуть в некоторые из самых дальних уголков нашей Вселенной и извлечь выгоду из эффектов гравитационного линзирования, что позволяет вывести на передний план галактики, недоступные для оптических телескопов. Галактики, которые были бы слишком слабыми, значительно увеличены.

«Из-за чего-то вроде гравитационного линзирования эти галактики иногда увеличиваются в 10-100 раз, и они становятся достаточно яркими, чтобы их мог видеть наш телескоп, и они становятся достаточно растянутыми, чтобы наш телескоп мог их разрешить, — сказал Айер. «И обе эти вещи происходят в бенгальский огонь. Мы думаем, что бенгальский огонь увеличивается где-то от 10 до 100 раз, и мы все еще работаем над более точными моделями того, насколько именно».

На этой иллюстрации показано явление, известное как гравитационное линзирование, которое используется астрономами для изучения очень далеких и очень слабых галактик. (NASA, ESA & L. Calçada)

Мишель Фих, профессор Университета Ватерлоо , который специализируется на звездообразовании, но не участвовал в исследовании, заинтригован статьей и теми ответами, которые она может дать.

«Большой вопрос о [шаровых скоплениях] заключается в том, сколько им лет? Являются ли они древнейшей частью нашей галактики? Являются ли они самыми старыми звездами во Вселенной? И ответ, вероятно, да. Но вопрос сколько лет дебатов в эти дни», — сказал он.

«[Документ] представляет собой большое количество доказательств в поддержку шаровых скоплений — значительного числа шаровых скоплений — формирующихся очень, очень рано после Большого взрыва», — сказал он.

Авторы статьи заявили, что теперь они собираются больше работать над совершенствованием своей работы и собирать различные данные из JWST. Но они в восторге от того, что уже показывает новый телескоп.

«Основной задачей Уэбба было найти первые звезды, — сказал Маула. «Поскольку мы думаем, что [шаровые скопления] родились раньше, эти скопления будут иметь эти нетронутые или первые звезды. ответ на то, что происходило во Вселенной».

Телескоп Джеймса Уэбба НАСА обнаружил самые старые из когда-либо виденных звездных скоплений

Космический телескоп НАСА имени Джеймса Уэбба обнаружил самые старые из когда-либо виденных звездных скоплений.

Скопления миллионов звезд могут включать в себя первые и самые старые звезды во Вселенной, считают исследователи, которые их находят.

Результаты получены в результате научного анализа первого изображения глубокого поля Уэбба. Это изображение, на котором видны тысячи мерцающих галактик, стало известно как одно из первых изображений, сделанных новым телескопом НАСА.

(AP)

«JWST был создан, чтобы найти первые звезды и первые галактики и помочь нам понять происхождение сложности во Вселенной, такой как химические элементы и строительные блоки жизни», — говорит Ламия Маула, Стипендиат Данлэпа в Институте астрономии и астрофизики Данлэпа при Университете Торонто и соавтор исследования.

«Это открытие в Первом глубоком поле Уэбба уже дает подробный взгляд на самую раннюю фазу звездообразования, подтверждая невероятную мощь JWST».

Полученные данные являются последним прорывом космического телескопа Джеймса Уэбба, который, по предположению ученых, может коренным образом изменить то, как мы занимаемся астрономией, благодаря огромному количеству данных, которые он может нам предоставить.

Буквально в последние дни он издалека отследил столь же новаторскую миссию НАСА DART и дал новое представление о Нептуне.

Теперь он был использован для начала охоты, которая может закончиться открытием древнейших звезд, когда-либо виденных. И они таились, скрытые в том раннем образе, который восхищал мир.

На этом изображении исследователи посмотрели на галактику «Спарклер». Эта галактика находится на расстоянии 9 миллиардов световых лет, но ее можно увидеть частично из-за окружающих ее «искорок», которые выглядят как оранжевые точки.

Ученые думали, что эти искры могут быть недавно сформированными скоплениями, которые создают звезды, или более старыми шаровыми скоплениями, которые представляют собой древние скопления звезд, сформировавшиеся в самом начале галактики. Ученые изучили 12 из этих объектов и обнаружили, что пять из них представляют собой шаровые скопления – одни из самых старых из когда-либо обнаруженных.

Скопления настолько старые, что они родились практически сразу же, как это было на самом деле из звезд.

«Просмотр первых изображений с JWST и обнаружение старых шаровых скоплений вокруг далеких галактик было невероятным моментом, который был невозможен с предыдущими изображениями, полученными космическим телескопом Хаббла», — говорит Картейк Г. Айер, научный сотрудник Данлэпского института исследований. Астрономия и астрофизика в Университете Торонто и соавтор исследования.

«Поскольку мы могли наблюдать искры в диапазоне длин волн, мы могли смоделировать их и лучше понять их физические свойства, например, сколько им лет и сколько звезд они содержат. Мы надеемся, что знание того, что шаровые скопления можно наблюдать с таких больших расстояний с помощью JWST, будет стимулировать дальнейшие исследования и поиски подобных объектов».

До сих пор эти объекты вокруг галактики Спарклер было трудно разглядеть. Но повышенная чувствительность нового телескопа НАСА означала, что их можно было рассмотреть достаточно близко, чтобы понять, что они из себя представляют и сколько им может быть лет.

Новые результаты опубликованы в статье «Спарклер: кандидаты в эволюционировавшие шаровые скопления с высоким красным смещением, захваченные JWST», опубликованной в The Astrophysical Journal Letters .

Регистрация — это бесплатный и простой способ поддержать нашу по-настоящему независимую журналистику. действующий адрес электронной почты

Пожалуйста, введите действительный адрес электронной почты

Пароль

Должно быть не менее 6 символов, включая буквы верхнего и нижнего регистра и цифру

Должно быть не менее 6 символов, включая буквы верхнего и нижнего регистра и цифру

Должно быть не менее 6 символов, включая символы верхнего и нижнего регистра и цифру

Имя

Пожалуйста, введите ваше имя

Специальные символы не допускаются

Пожалуйста, введите имя от 1 до 40 символов

Last name

Please enter your last name

Special characters aren’t allowed

Please enter a name between 1 and 40 characters

Select your year of birth3004200320022001200019991998199719961995199419931992199119

919881987198619851984198319821981198019791978197719761975197419731972197119701969196819671966196519641963196219611960195919581957195619551954195319521951195019491948194719461945194419431942194119401939193819371936193519341933193219311930192919281927192619251924192319219211920191919181917191619151914

Вы должны быть более 18 лет, чтобы зарегистрировать

, вы должны быть в течение 18 лет.
Прочтите наше Уведомление о конфиденциальности

Политика отказа

Вы можете отказаться в любое время, войдя в свою учетную запись, чтобы управлять своими предпочтениями. В каждом письме есть ссылка для отписки. 9verifyErrors}} {{message}} {{/verifyErrors}}

Нажимая «Создать мою учетную запись», вы подтверждаете, что ваши данные были введены правильно, вы прочитали и согласны с нашими Условиями использования, Политикой использования файлов cookie и Уведомлением о конфиденциальности.

Этот сайт защищен reCAPTCHA, к нему применяются Политика конфиденциальности Google и Условия использования.

Уже есть учетная запись? войти

Нажимая «Зарегистрироваться», вы подтверждаете, что ваши данные были введены правильно, а также вы прочитали и согласны с нашими Условиями использования, Политикой использования файлов cookie и Уведомлением о конфиденциальности.

Этот сайт защищен reCAPTCHA, к нему применяются Политика конфиденциальности Google и Условия использования.

Регистрация — это бесплатный и простой способ поддержать нашу по-настоящему независимую журналистику. действительный адрес электронной почты

Пожалуйста, введите действительный адрес электронной почты

Пароль

Должно быть не менее 6 символов, включая символы верхнего и нижнего регистра и цифру

Должно быть не менее 6 символов, включая буквы верхнего и нижнего регистра и цифру

Должно быть не менее 6 символов, включая буквы верхнего и нижнего регистра и цифру

Имя

Пожалуйста, введите ваше имя

Специальные символы не допускаются

Пожалуйста, введите имя от 1 до 40 символов

Фамилия

Пожалуйста, введите вашу фамилию

Специальные символы не разрешены

Пожалуйста, введите имя от 1 до 40 символов

Select your year of birth3004200320022001200019991998199719961995199419931992199119

9198819871986198519841983198219811980197919781977197619751974197319721971197019691968196719661965196419631962196119601959195819571956195519541953195219511950194919481947194619451944194319421941194019391938193719361935193419331932193119301929192819271926192519241923192219211920191919181917191619151914

You must be over 18 years old to register

You must be over 18 years old to register 9verifyErrors}} {{message}} {{/verifyErrors}}

Нажимая «Создать мою учетную запись», вы подтверждаете, что ваши данные были введены правильно, вы прочитали и согласны с нашими Условиями использования, Политикой использования файлов cookie и Уведомлением о конфиденциальности.