Новый телескоп: Телескоп «Джеймс Уэбб» показал ранее невидимые галактики |

Содержание

Новый космический телескоп «Джеймс Уэбб» приблизит открытие инопланетной жизни

Изначально «Джеймс Уэбб» оценивался примерно в $3 млрд, однако теперь стал дороже более чем в 3 раза / Jody Amiet / AFP

Космический телескоп «Джеймс Уэбб» (работающий как в инфракрасном, так и в оптическом диапазоне) 25 декабря был успешно выведен на околоземную орбиту ракетой-носителем Arianе 5, стартовавшей с космодрома Куру во Французской Гвиане. Аппарат разрабатывался с 1996 г. и планировался к запуску еще в 2010 г. Предполагаемый срок работы «Джеймса Уэбба» – от пяти до 10 лет.

Аппарат, обладающий огромным даже по меркам земных телескопов зеркалом диаметром 6,5 м (для сравнения: самый большой советский телескоп БТА, бывший самым большим в мире до 1993 г., имеет диаметр зеркала 6 м), сейчас направляется в точку Лагранжа L2. Это на расстоянии 1,5 млн км за орбитой Земли в системе Солнце – Земля, где космический аппарат способен долгое время сохранять относительную неподвижность относительно двух этих массивных тел. На свою рабочую орбиту телескоп прибудет через шесть месяцев. Точка Лагранжа L2 считается оптимальным местом для размещения космических телескопов, так как им необходима минимальная коррекция положения. Ранее там находились аппараты ЕКА «Планк» и «Гершель». В этой же точке работает российско-германский рентгеновский телескоп «Спектр-РГ», запущенный в 2019 г.

«Джеймс Уэбб» работает преимущественно в инфракрасном спектре и имеет в нем гораздо более широкий диапазон, чем «Хаббл». Таким образом, у ученых всего мира появляются аппараты для каждого диапазона инфракрасного излучения, своеобразная «лестница», которая дополняет возможности каждого аппарата, и венчает ее гигантская Атакамская большая решетка миллиметрового диапазона (Atacama Large Millimeter Array, или ALMA, Чили), работающая в субмиллиметровом и миллиметровом диапазоне (от 30 до 200 мкм), объяснил «Ведомостям» научный руководитель Института астрономии РАН Борис Шустов.

Среди задач телескопа «Джеймс Уэбб» – поиск экзопланет (планет в других звездных системах), где теоретически возможно возникновение жизни, а также поиск спутников таких планет. Наблюдение таких объектов и получение данных об их химическом составе возможно только разложением спектра. Второй задачей является, по словам Шустова, модное в современной астрофизике направление – изучение протопланетных дисков звездных систем, из которых, вероятно, происходит формирование планет и которые могут пролить свет на образование и формирование Солнечной системы.

Телескоп будет искать старейшие объекты во Вселенной – свет первых звезд и галактик, образовавшихся после Большого взрыва (от 400 000 до 400 млн лет после него). Шустов отмечает, что, согласно разрабатываемой сейчас теории, первые объекты образовались из вещества, где не было элементов тяжелее водорода и гелия. Это, считают астрофизики, были огромные (десятки тысяч масс Солнца), нестабильные и короткоживущие (всего сотни тысяч лет) объекты, которые не сохранились до нашего времени – они быстро взрывались в виде мощнейших сверхновых. Эти взрывы, происходившие в диапазонах высоких энергий (ультрафиолета и рентгена), находились очень далеко и излучение в итоге перешло в инфракрасный спектр, на котором и специализируется «Джеймс Уэбб», отмечает Шустов. Если он уловит эти вспышки, то, таким образом, докажет или уточнит гипотезу о составе и жизненном цикле первых звезд Вселенной, пояснил ученый.

Наконец, аппарат займется исследованием «водных миров» Солнечной системы: спутника Юпитера – Европы и спутника Сатурна – Энцелада, под ледяной поверхностью которых предположительно находится водный океан, условно пригодный для жизни. Шустов пояснил, что «Джеймс Уэбб» будет наблюдать так называемые биосигнатуры – следы молекул метана, метанола и этана, являющихся сопутствующим признаком вероятной биологической жизни в гейзерах и трещинах поверхности обоих спутников, которые выбрасывают жидкость из подповерхностного океана в открытый космос. Шустов пояснил, что подобная органика идентифицируется в линиях, лежащих именно в инфракрасном диапазоне.

Стоимость проекта стремится к $10 млрд с учетом стоимости выведения на орбиту и страховки. Большая часть затрат при изготовлении аппарата, в ходе которого ученым и инженерам пришлось преодолеть большое количество технических сложностей, пришлась на NASA ($8,8 млрд). Вклад Европейского космического агентства (ЕКА) – около $850 млн, а Канадского (CSA) – $165 млн. Соответственно, США получают 80% времени работы телескопа, ЕКА – 15%, CSA – 5%. Всего в проекте участвовало 17 стран. Для сравнения: открытая часть бюджета «Роскосмоса» на 2021 г. составляет менее $3,5 млрд.

Шустов пояснил, что рост стоимости подобных аппаратов в процессе достройки и доводки – общемировая практика, учитывая сложность техники. Изначально «Джеймс Уэбб» оценивался примерно в $3 млрд, однако теперь стал дороже более чем в 3 раза и сравнился по стоимости при переводе на современный курс с «Хабблом». Однако в современную оценку стоимости «Хаббла» заложен неоднократный ремонт аппарата с выходами астронавтов в открытый космос в рамках программы «Спейс шаттл», что дало возможность так долго поддерживать его работу. У «Джеймса Уэбба» подобной возможности ремонта не будет: люди еще никогда не удалялись на подобное расстояние от Земли. В то же время 5–10 лет – это хороший срок для выполнения возложенных на аппарат задач, считает Шустов.

Новый телескоп обещает фантастические открытия

На 24 декабря в науке намечено поистине историческое событие. С космодрома Куру во Французской Гвиане НАСА отправит ракету, которая выведет на орбиту космический телескоп «Джеймс Уэбб». Он будет преемником знаменитого космического телескопа «Хаббл», который за 30 лет работы совершил настоящую революцию в астрономии. На основе данных его наблюдений написаны десятки тысяч научных статей, сделаны открытия, которые занимали первые места в ежегодных итоговых научных хит-парадах.

Именно с помощью «Хаббл» сделано одно из самых сенсационных открытий науки последних десятилетий: оказалось, что вопреки законам физики — Вселенная не просто расширяется, а делает это с ускорением. А чтобы это объяснить, ученым пришлось разработать знаменитую гипотезу «темной энергии».

Но, по мнению ученых, «Хаббл» рядом с «Уэббом» это в лучшем случае «Жигули» по сравнению с «Мерседесом». Возможности нового телескопа настолько фантастичны, что многие из будущих открытий «Уэбба» мы не можем на сегодняшний день даже вообразить. А ведь его судьба несколько раз висела на волоске. Телескоп был задуман еще в конце 90-х , и тогда миссия оценивалась в 500 млн долларов, а запуск намечался на 2007 год. Как это случается всегда с подобными проектами, цена стала расти как на дрожжах. Когда в 2010 году было потрачено уже 5 млрд, а запуск обсерватории все откладывался, сенат США провел расследование. В итоге в журнале Nature появилась статья «Телескоп, который сожрал астрономию». Сенаторы предложили сократить бюджет НАСА ровно на ту сумму, которая предназначалась на «Уэбб». А по сути, поставить на проекте крест.

И вот тогда на защиту «телескопа-обжоры» вышла едва ли не вся мировая научная общественность. Она заявила, что экономия в краткосрочной перспективе по масштабам совершенно несопоставима с ущербом всей мировой науке. Ученых поддержали авторитетные международные издания, раструбив историю по всему миру. И обсерваторию удалось отстоять. Только одно это демонстрирует, какое значение мировая наука придает «Уэббу».

И если знаменитый телескоп «Хаббл» заглянул назад на 13,5 миллиарда лет, то «Джеймс Уэбб» проведет «раскопки» в историю Вселенной намного глубже

За что же с такой страстью сражаются ученые? Если совсем просто, то «Уэбб» может гораздо глубже и основательней изучать Вселенную по сравнению со «стариком» «Хабблом». Дело в том, что они по-разному смотрят в космос. «Хаббл» — это в основном оптический инструмент, он работает в видимом глазу спектре. Что сильно ограничивает его возможности, не позволяет изучать черные дыры, открывать экзопланеты, где может быть жизнь, подобраться к Большому взрыву — главной загадке науки. «Уэбб» имеет такие возможности, так как смотрит в мир через инфракрасные излучение. А это совсем другой инструмент. Он сможет разглядеть тусклые, со слабой светимостью объекты. А самое заманчивое, что его можно использовать в качестве своеобразной машины времени. В астрономии чем дальше от Земли объекты, тем они старше. Ведь свету требуется очень много времени, чтобы добраться до Земли. И если «Хаббл» заглянул назад на 13,5 миллиарда лет, то «Уэбб» проведет «раскопки» в историю Вселенной намного глубже. Насколько — сейчас даже трудно сказать. Ученые надеяются, что им удастся попасть в космические «ясли», обнаружить самые первые родившиеся после Большого взрыва звезды. Телескопу предстоит тщательно разобраться, как выглядели галактики, начиная с 200 миллионов лет после этого взрыва и до 400 миллионов лет после него. Говоря образно, Большой взрыв может оказаться от исследователей на расстоянии одной руки.

Инфографика «РГ»/ Антон Переплетчиков/ Юрий Медведев

Ученые уверены, что «Уэбб» совершит настоящий прорыв в поиске не только экзопланет, но даже и их спутников, а также спектральных линий этих планет. Это сегодня недостижимо ни для одного телескопа. У «Уэбба» для этого есть все возможности. Словом, вся мировая наука с огромным интересом ожидает его запуск, не сомневаясь, что результаты будут самые революционные. Что же это за чудо-инструмент, который специалисты называют шедевром научной и инженерной мысли? Главный «глаз» телескопа — зеркало, покрытое тонким слоем золота. Размер 6,5 метра, у «Хаббла» — 2,4 метра. Отправить такую гигантскую конструкцию на орбиту, конечно, невозможно, она не поместится ни в одну из современных ракет. Поэтому инженеры НАСА придумали разделить зеркало на 18 лепестков и сложить их в ракету как оригами. Распустятся эти лепестки уже в космосе.

Но мало вывести телескоп на орбиту, раскрыть зеркало, надо создать благоприятные условия для его работы. И тут свои нюансы. Чтобы фоновый шум не искажал данные приборов, они должны работать при температуре, близкой к абсолютному нулю. Поэтому орбита выбрана так, чтобы обсерватория все время находилась в тени Земли, а с солнечной стороны аппарат закроет пятислойный экран из пластика размером с теннисный корт. Кстати, он тоже отправится в космос в свернутом виде, и его надо развернуть.

А всего уже на орбите придется провести 300 сложнейших операций, в частности, развернуть конструкцию, сложить по частям и настроить зеркало, подогнать и направить солнцезащитный экран и т. д. Каждая должна пройти идеально гладко. Иначе всю работу придется начинать заново. На период подготовки отводится три месяца. И все это необходимо делать в автономном режиме, ведь телескоп будет находиться от Земли на расстоянии 1,5 миллиона километров. («Хаббл» расположен близко от планеты, для его ремонта и наладки астронавты совершили четыре миссии.)

— Я 20 лет ждала этого запуска, чтобы получить ответы на множество вопросов, отыскать которые иначе просто невозможно, — говорит научный руководитель проекта доктор Хейди Хэммел. — У нас вообще нет другого способа туда заглянуть. А вопросы эти настолько важны, что, на мой взгляд, это полностью оправдывает и огромные денежные затраты, и годы ожидания.

Скажем, несмотря на все попытки, ученым пока так не удалось найти в космосе двойника Земли, где может быть жизнь. По словам доктора Хэммел, вполне возможно, что он будет обнаружен уже в ближайшие три-четыре года. И будет только один фантастический прорыв из многих, которые ждут ученые от «Уэбба».

Самый мощный телескоп «Джеймс Уэбб» отправляют на поиски юной Вселенной

https://ria. ru/20211225/teleskop-1763928422.html

Самый мощный телескоп «Джеймс Уэбб» отправляют на поиски юной Вселенной

Самый мощный телескоп «Джеймс Уэбб» отправляют на поиски юной Вселенной — РИА Новости, 25.12.2021

Самый мощный телескоп «Джеймс Уэбб» отправляют на поиски юной Вселенной

Аппарат стоимостью десять миллиардов долларов стартует с космодрома Куру во Французской Гвиане, преодолеет полтора миллиона километров до определенной точки за… РИА Новости, 25.12.2021

2021-12-25T08:00

2021-12-25T08:12

наука

астрономия

космос — риа наука

физика

специальная астрофизическая обсерватория ран

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

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

https://cdnn21.img.ria.ru/images/07e5/0c/0f/1763896429_98:110:3543:2048_1920x0_80_0_0_f1b1e8ef9cd804b1d4d40b007f7a3d55.jpg

МОСКВА, 25 дек — РИА Новости, Татьяна Пичугина. Аппарат стоимостью десять миллиардов долларов стартует с космодрома Куру во Французской Гвиане, преодолеет полтора миллиона километров до определенной точки за орбитой Луны и развернет зеркало, чтобы сканировать небо в оптическом и инфракрасном диапазонах. Ожидают, что он найдет экзопланеты, где есть жизнь, и заглянет в колыбель Вселенной. О самом крупном и дорогом космическом телескопе РИА Новости рассказал Пол Эндрю Боли, старший научный сотрудник лаборатории фундаментальных и прикладных исследований релятивистских объектов Вселенной МФТИ.Далекий потомок «Хаббла»Совместный проект американского, канадского и европейского космических агентств задумали еще в середине 1990-х. «Джеймс Уэбб» не улучшенная версия «Хаббла», а совершенно новый класс космического телескопа, намного крупнее и сложнее предшественников. У него составное зеркало, которое раскладывается в космосе, и уникальный теплозащитный экран, способный оградить от перепада температур в сотни градусов. Все ключевые системы дублируются либо существуют в разных вариантах, чтобы всегда была возможность замены, если что-то откажет. Иначе десять миллиардов долларов пропадут.Для астрономов один из главных параметров в телескопе — длина волны, на прием которой он настроен. От этого зависит, какие физические процессы и температуры мы сможем наблюдать. Телескоп имени Джеймса Уэбба будет работать в диапазоне длин волн от полумикрона (это нижняя граница видимого света) до 25 микрон (средний инфракрасный диапазон). Здесь много задач для классической астрономии — например, спектроскопия звезд, которая показывает их химический состав. Часть этого диапазона недоступна для наблюдений с Земли из-за атмосферы, которая поглощает излучение, а также искажает изображение. Один из способов это обойти — отправить телескоп на орбиту.Кроме длины волны и качества изображения важен размер самого большого зеркала. У «Джеймса Уэбба» оно — шесть с половиной метров. Среди земных телескопов есть и крупнее, например шестиметровый БТА в САО РАН на Кавказе: его ввели в действие в 1970-е. Сейчас работают оптические и инфракрасные установки с зеркалами диаметром восемь-десять метров, существуют проекты и более крупные — до 40 метров. Но для космоса шесть с половиной — беспрецедентный размер в оптическом и инфракрасном диапазоне. Аппараты прошлого поколения в этом плане гораздо скромнее: у «Хаббла» — два с половиной метра, «Гершеля» — три с половиной. Чем больше диаметр зеркала, тем сильнее пространственная разрешающая способность телескопа. От этого зависит, насколько мелкие детали мы различим на изображении и панорамных картах. А также — насколько слабые источники (звезды, галактики. — Прим. ред. ) увидим. Как правило, чем дальше от нас объект наблюдения, тем он слабее. Конечно, значение имеют и его характеристики, но в целом крупный телескоп зафиксирует более далекие объекты.На квазистабильной орбите»Джеймс Уэбб» должен попасть в точку Лагранжа L2, занимающую особое положение в системе Солнце — Земля. Эта орбита квазистабильная, не как у МКС или у других космических телескопов — «Хаббла» или «Радиоастрона», которые постоянно движутся относительно Земли. Можно было бы отправить аппарат на далекую орбиту, но это не лучший вариант.Точка Лагранжа L2 — стабильное место, где прибор находится постоянно (там уже работает российский телескоп «Спектр-РГ». — Прим. ред.), и большие исправления его орбиты не нужны. До Земли — полтора миллиона километров, так что наблюдениям она не помеха. Для кого работает «Джеймс Уэбб»Ученым и организациям, участвовавшим в создании телескопа, гарантируют определенный период наблюдений. Это своеобразная премия за потраченные усилия и средства. Все остальные — в порядке очереди на конкурсной основе. Причем общего времени, как правило, больше, чем гарантированного. И это логично. Разработчики не ограничивают доступ к телескопу, потому что у них всегда есть дефицит человеческих ресурсов. Команда, которая делает прибор, не справится сама с объемом данных, полученных за год. Их просто не успеют обработать и проанализировать.Это, кстати, касается практически всех телескопов — как наземных, так и космических. Их создатели заинтересованы в постоянном притоке пользователей. Научная группа из любой страны мира имеет право подать заявку на наблюдение. Ее рассматривает экспертная комиссия. Если решение положительное, ее ставят в очередь и выделяют время. Все бесплатно.Наблюдательные данные по заявке сначала отдают исключительно заявителям. Те, как правило, пользуются ими год единолично. Этого достаточно, чтобы получить результаты и опубликовать. Дальше информация доступна всем желающим. Это нормальная практика в астрономии. И «Джеймс Уэбб» не исключение.Телескоп прибудет в точку Лагранжа L2, раскроется, настроит системы, затем его надо протестировать. Если все пойдет по плану, только через 12 месяцев ученые начнут проводить наблюдения. Затем можно подавать дополнительные заявки на общее время. Обычно это делают раз в год.Наша научная группа, конечно, тоже будет пользоваться данными «Джеймса Уэбба». Мы исследуем области звездообразования. Они погружены в межзвездное вещество, которое хорошо поглощает видимый свет, но излучает инфракрасный. Это довольно холодные для космоса объекты, температурой сотни градусов кельвина, что сравнимо с комнатной. Поэтому для нас полезен диапазон от пяти до 20 микрон. Мы сможем лучше понять, как в плотных сгустках материала — по сути, в пыли — формируются звезды и планетные системы.Великая тайна космосаОдно из ключевых направлений работы нового телескопа — изучение газового состава атмосфер экзопланет. Для этого измеряют спектр, который показывает интенсивность излучения в зависимости от длины волны. Есть несколько аналогичных работ на наземных телескопах, но уровень сигнала у них очень низкий. У «Джеймса Уэбба» есть техническая возможность решить эту задачу, и результат может оказаться очень интересным.Задачи изучения и экзопланет, и межзвездного вещества касаются, преимущественно, Млечного Пути. Но «Джеймс Уэбб» способен проследить и за эволюцией всей Вселенной: он увидит галактики на больших красных смещениях (они служат мерой космологических расстояний). Получив их спектры, можно будет судить об их звездном составе и этапах эволюции. Такие объекты известны и сейчас, но новый телескоп способен открывать их в большом количестве и на беспрецедентных расстояниях.Нам важно знать детальные свойства далеких источников, чтобы проверить теории их формирования. Галактики проходят разные этапы развития. Когда они образовались, состав материи был другим. Все, что мы видим вокруг себя, появилось гораздо позже — в результате обмена вещества от нескольких поколений звезд. Есть классическая фраза Карла Сагана: «Мы созданы из звездной пыли». В ранней Вселенной, по большому счету, ничего тяжелее гелия не было, и все последующие химические элементы возникли в недрах звезд и во взрывах сверхновых. Чтобы узнать, какие условия были в ранней Вселенной, нужно заглянуть в прошлое — в то время, когда галактики только формировались. А это возможно, только если наблюдать очень далекие объекты (свет от которых шел до нас миллиарды лет. — Прим. ред.). Для очень больших расстояний у нас пока есть только гипотезы, не подкрепленные наблюдениями.Телескоп «Джеймс Уэбб» охватывает большой диапазон длин волн, поэтому ключевыми направлениями его возможности не ограничены. У ученых и общества будут другие предложения, гораздо более разнообразные, чем можно представить сейчас. Пример тому — «Хаббл»: конкуренция заявок на него до сих пор велика, а он работает уже 30 лет.

https://ria.ru/20210508/kosmos-1729952102.html

https://ria.ru/20200816/1575824866.html

РИА Новости

4. 7

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

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

2021

РИА Новости

4.7

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

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

Новости

ru-RU

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

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

РИА Новости

4.7

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

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

1920

1080

true

1920

1440

true

https://cdnn21.img.ria.ru/images/07e5/0c/0f/1763896429_455:0:3186:2048_1920x0_80_0_0_d7737b079c76ed2190df4a4a95f8b87f.jpg

1920

true

РИА Новости

4.7

internet-group@rian. ru

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

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

РИА Новости

4.7

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

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

астрономия, космос — риа наука, физика, специальная астрофизическая обсерватория ран

Наука, Астрономия, Космос — РИА Наука, Физика, Специальная астрофизическая обсерватория РАН

МОСКВА, 25 дек — РИА Новости, Татьяна Пичугина. Аппарат стоимостью десять миллиардов долларов стартует с космодрома Куру во Французской Гвиане, преодолеет полтора миллиона километров до определенной точки за орбитой Луны и развернет зеркало, чтобы сканировать небо в оптическом и инфракрасном диапазонах. Ожидают, что он найдет экзопланеты, где есть жизнь, и заглянет в колыбель Вселенной. О самом крупном и дорогом космическом телескопе РИА Новости рассказал Пол Эндрю Боли, старший научный сотрудник лаборатории фундаментальных и прикладных исследований релятивистских объектов Вселенной МФТИ.

Далекий потомок «Хаббла»

Совместный проект американского, канадского и европейского космических агентств задумали еще в середине 1990-х. «Джеймс Уэбб» не улучшенная версия «Хаббла», а совершенно новый класс космического телескопа, намного крупнее и сложнее предшественников. У него составное зеркало, которое раскладывается в космосе, и уникальный теплозащитный экран, способный оградить от перепада температур в сотни градусов. Все ключевые системы дублируются либо существуют в разных вариантах, чтобы всегда была возможность замены, если что-то откажет. Иначе десять миллиардов долларов пропадут.

Для астрономов один из главных параметров в телескопе — длина волны, на прием которой он настроен. От этого зависит, какие физические процессы и температуры мы сможем наблюдать.

Телескоп имени Джеймса Уэбба будет работать в диапазоне длин волн от полумикрона (это нижняя граница видимого света) до 25 микрон (средний инфракрасный диапазон). Здесь много задач для классической астрономии — например, спектроскопия звезд, которая показывает их химический состав. Часть этого диапазона недоступна для наблюдений с Земли из-за атмосферы, которая поглощает излучение, а также искажает изображение. Один из способов это обойти — отправить телескоп на орбиту.

Пол Эндрю Боли, астрофизик, старший научный сотрудник лаборатории фундаментальных и прикладных исследований релятивистских объектов Вселенной МФТИ

Кроме длины волны и качества изображения важен размер самого большого зеркала. У «Джеймса Уэбба» оно — шесть с половиной метров. Среди земных телескопов есть и крупнее, например шестиметровый БТА в САО РАН на Кавказе: его ввели в действие в 1970-е. Сейчас работают оптические и инфракрасные установки с зеркалами диаметром восемь-десять метров, существуют проекты и более крупные — до 40 метров. Но для космоса шесть с половиной — беспрецедентный размер в оптическом и инфракрасном диапазоне. Аппараты прошлого поколения в этом плане гораздо скромнее: у «Хаббла» — два с половиной метра, «Гершеля» — три с половиной.

Чем больше диаметр зеркала, тем сильнее пространственная разрешающая способность телескопа. От этого зависит, насколько мелкие детали мы различим на изображении и панорамных картах. А также — насколько слабые источники (звезды, галактики. — Прим. ред. ) увидим. Как правило, чем дальше от нас объект наблюдения, тем он слабее. Конечно, значение имеют и его характеристики, но в целом крупный телескоп зафиксирует более далекие объекты.

Как устроен космический телескоп имени Джеймса Уэбба

На квазистабильной орбите

«Джеймс Уэбб» должен попасть в точку Лагранжа L2, занимающую особое положение в системе Солнце — Земля. Эта орбита квазистабильная, не как у МКС или у других космических телескопов — «Хаббла» или «Радиоастрона», которые постоянно движутся относительно Земли. Можно было бы отправить аппарат на далекую орбиту, но это не лучший вариант.

Точка Лагранжа L2 — стабильное место, где прибор находится постоянно (там уже работает российский телескоп «Спектр-РГ». — Прим. ред.), и большие исправления его орбиты не нужны. До Земли — полтора миллиона километров, так что наблюдениям она не помеха.

CC0 / STScI / «Джеймс Уэбб» скрывается от солнечных лучей за теплозащитным экраном

CC0 / STScI /

«Джеймс Уэбб» скрывается от солнечных лучей за теплозащитным экраном

Для кого работает «Джеймс Уэбб»

Ученым и организациям, участвовавшим в создании телескопа, гарантируют определенный период наблюдений. Это своеобразная премия за потраченные усилия и средства. Все остальные — в порядке очереди на конкурсной основе. Причем общего времени, как правило, больше, чем гарантированного. И это логично. Разработчики не ограничивают доступ к телескопу, потому что у них всегда есть дефицит человеческих ресурсов. Команда, которая делает прибор, не справится сама с объемом данных, полученных за год. Их просто не успеют обработать и проанализировать.

Это, кстати, касается практически всех телескопов — как наземных, так и космических. Их создатели заинтересованы в постоянном притоке пользователей. Научная группа из любой страны мира имеет право подать заявку на наблюдение. Ее рассматривает экспертная комиссия. Если решение положительное, ее ставят в очередь и выделяют время. Все бесплатно.

Наблюдательные данные по заявке сначала отдают исключительно заявителям. Те, как правило, пользуются ими год единолично. Этого достаточно, чтобы получить результаты и опубликовать. Дальше информация доступна всем желающим. Это нормальная практика в астрономии. И «Джеймс Уэбб» не исключение.

CC BY 2.0 / NASA’s James Webb Space Telescope / Что увидит «Джеймс Уэбб»

CC BY 2.0 / NASA’s James Webb Space Telescope /

Телескоп прибудет в точку Лагранжа L2, раскроется, настроит системы, затем его надо протестировать. Если все пойдет по плану, только через 12 месяцев ученые начнут проводить наблюдения. Затем можно подавать дополнительные заявки на общее время. Обычно это делают раз в год.

Наша научная группа, конечно, тоже будет пользоваться данными «Джеймса Уэбба». Мы исследуем области звездообразования. Они погружены в межзвездное вещество, которое хорошо поглощает видимый свет, но излучает инфракрасный. Это довольно холодные для космоса объекты, температурой сотни градусов кельвина, что сравнимо с комнатной. Поэтому для нас полезен диапазон от пяти до 20 микрон. Мы сможем лучше понять, как в плотных сгустках материала — по сути, в пыли — формируются звезды и планетные системы.

8 мая 2021, 08:00Наука

Призраки во Вселенной. Как изучают объекты самого дальнего космоса

Великая тайна космоса

Одно из ключевых направлений работы нового телескопа — изучение газового состава атмосфер экзопланет. Для этого измеряют спектр, который показывает интенсивность излучения в зависимости от длины волны. Есть несколько аналогичных работ на наземных телескопах, но уровень сигнала у них очень низкий. У «Джеймса Уэбба» есть техническая возможность решить эту задачу, и результат может оказаться очень интересным.

Задачи изучения и экзопланет, и межзвездного вещества касаются, преимущественно, Млечного Пути. Но «Джеймс Уэбб» способен проследить и за эволюцией всей Вселенной: он увидит галактики на больших красных смещениях (они служат мерой космологических расстояний). Получив их спектры, можно будет судить об их звездном составе и этапах эволюции. Такие объекты известны и сейчас, но новый телескоп способен открывать их в большом количестве и на беспрецедентных расстояниях.

CC BY 2.0 / NASA’s James Webb Space Telescope / «Джеймс Уэбб» будет наблюдать атмосферы миров с океанами в Солнечной системе и у других звезд в поисках биомаркеров

CC BY 2.0 / NASA’s James Webb Space Telescope /

«Джеймс Уэбб» будет наблюдать атмосферы миров с океанами в Солнечной системе и у других звезд в поисках биомаркеров

Нам важно знать детальные свойства далеких источников, чтобы проверить теории их формирования. Галактики проходят разные этапы развития. Когда они образовались, состав материи был другим. Все, что мы видим вокруг себя, появилось гораздо позже — в результате обмена вещества от нескольких поколений звезд. Есть классическая фраза Карла Сагана: «Мы созданы из звездной пыли». В ранней Вселенной, по большому счету, ничего тяжелее гелия не было, и все последующие химические элементы возникли в недрах звезд и во взрывах сверхновых. Чтобы узнать, какие условия были в ранней Вселенной, нужно заглянуть в прошлое — в то время, когда галактики только формировались. А это возможно, только если наблюдать очень далекие объекты (свет от которых шел до нас миллиарды лет. — Прим. ред.). Для очень больших расстояний у нас пока есть только гипотезы, не подкрепленные наблюдениями.

Телескоп «Джеймс Уэбб» охватывает большой диапазон длин волн, поэтому ключевыми направлениями его возможности не ограничены. У ученых и общества будут другие предложения, гораздо более разнообразные, чем можно представить сейчас. Пример тому — «Хаббл»: конкуренция заявок на него до сих пор велика, а он работает уже 30 лет.

16 августа 2020, 08:00Наука

Ученые нашли на далеких нептунах океаны воды. Они могут быть обитаемы

Рентген добавляет новый слой к изображениям космического телескопа

Просмотр объектов, которые можно увидеть только при объединении нескольких телескопов.

По

Лаура Байсас
|

Опубликовано 6 октября 2022 г., 16:00

Наука

Четыре новых композитных изображения JWST и рентгеновские снимки обсерватории Чандра. Рентген: NASA/CXC/SAO; ИК (Спитцер): NASA/JPL-Caltech; ИК (Уэбб): NASA/ESA/CSA/STScI

Когда этим летом космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) прислал свои первые изображения, многие из нас были ошеломлены четкостью и красотой изображений. Но даже космические телескопы лучше всего работают с небольшой поддержкой, и JWST был разработан для работы со многими другими телескопами и оборудованием. Четыре из первых изображений JWST теперь получают небольшой толчок благодаря рентгеновскому зрению благодаря рентгеновской обсерватории НАСА Чандра. Эти ремиксы исходных изображений JWST являются составными, то есть они наслоены для включения данных с нескольких телескопов. По данным НАСА, звездные снимки показывают, насколько мощнее становятся телескопы, когда они работают вместе, и обнаруживают некоторые особенности, которые не были видны только JWST.

Квинтет Стефана

Квинтет Стефана галактик глазами космического телескопа Джеймса Уэбба и рентгеновской обсерватории Чандра. ПРЕДОСТАВЛЕНИЕ: Рентген: NASA/CXC/SAO; ИК (Спитцер): NASA/JPL-Caltech; IR (Webb): NASA/ESA/CSA/STScI)

[См. также: Первые снимки космического телескопа Джеймса Уэбба в глубоком космосе показывают 4 потрясающие находки. ]

Четыре галактики в квинтете Стефана (около 620 000 световых лет в поперечнике) ) проделывают замысловатый танец с гравитацией. Пятая галактика — просто наблюдатель, наблюдающий с расстояния. Изображения квинтета, сделанные JWST (они окрашены в красный, оранжевый, желтый, зеленый и синий цвета), показывают невиданные ранее особенности и детали «результатов этих взаимодействий, включая сметающие хвосты газа и вспышки звезд». формирование», — сообщает НАСА. Данные Chandra (светло-голубые) той же системы показывают, что ударная волна нагревает газ до десятков миллионов градусов, в то время как одна из галактик проходит со скоростью около 2 миллионов миль в час. Инфракрасные данные с ныне вышедшего на пенсию космического телескопа Спитцер НАСА (показаны красным, зеленым и синим цветом) также включены.

Галактика Колесо Телеги

Галактика Колесо Телеги глазами космического телескопа Джеймса Уэбба и рентгеновской обсерватории Чандра. ПРЕДОСТАВЛЕНИЕ: Рентген: NASA/CXC/SAO; ИК (Спитцер): NASA/JPL-Caltech; IR (Webb): NASA/ESA/CSA/STScI

Акробатическая галактика Колесо Телеги сформировалась таким образом из-за столкновения с другой меньшей галактикой примерно 100 миллионов лет назад. Звездообразование на внешнем кольце и в других местах галактики началось, когда меньшая галактика столкнулась с колесом телеги. Рентгеновские лучи «Чандры», показанные синим и фиолетовым цветом, связаны с «перегретым газом, отдельными взорвавшимися звездами, нейтронными звездами и черными дырами, вытягивающими материал из звезд-компаньонов», — говорится в заявлении НАСА. JWST предлагает инфракрасное изображение в красном, оранжевом, желтом, зеленом и синем цветах, показывающее галактику Колесо Телеги и две меньшие галактики-компаньоны, которые не участвовали в столкновении, произошедшем 100 миллионов лет назад.

SMACS 0723.3–7327

Скопление галактик SMACS J0723, видимое космическим телескопом Джеймса Уэбба и рентгеновской обсерваторией Чандра. ПРЕДОСТАВЛЕНИЕ: Рентген: NASA/CXC/SAO; ИК (Спитцер): NASA/JPL-Caltech; IR (Webb): NASA/ESA/CSA/STScI

Данные JWST, расположенные на расстоянии около 4,2 миллиарда световых лет от Земли, показывают, что скопление галактик SMACS J0723 на самом деле содержит сотни отдельных галактик. Эти галактики сгруппированы больше, чем их галактики — они являются одними из самых больших структур во Вселенной. По данным НАСА, эти скопления «заполнены огромными резервуарами перегретого газа, которые видны только в рентгеновском свете». Данные Чандра (показаны синим цветом) показывают очень горячий газ. Этот газ имеет температуру примерно в десятки миллионов градусов и общую массу примерно в 100 триллионов раз больше массы нашего Солнца, что в несколько раз превышает массу всех галактик в скоплении. Большую часть массы в этом скоплении составляет отдельная темная материя.

[См.: Эта килонова могла создать первый в истории внегалактический «звуковой удар».]

NGC 3324, Космические скалы туманности Киля Космический телескоп Джеймса Уэбба и рентгеновская обсерватория Чандра. ПРЕДОСТАВЛЕНИЕ: Рентген: NASA/CXC/SAO; ИК (Спитцер): NASA/JPL-Caltech; IR (Webb): NASA/ESA/CSA/STScI

Скалы предназначены не только для восхождений на Землю. Данные Чандры о «Космических скалах» (показаны розовым цветом) в туманности Киля показывают более дюжины отдельных источников рентгеновского излучения. Этим звездам во внешней области туманности от 1 до 2 миллионов лет, что довольно молодо по звездным меркам. Как правило, молодые звезды намного ярче в рентгеновских лучах, чем более старые звезды, поэтому рентгеновские исследования являются «идеальным способом отличить звезды в туманности Киля от множества звезд разного возраста из нашей галактики Млечный Путь вдоль нашего луча зрения». в туманность», — заявило НАСА. В данных JWST на этом изображении также используются красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой и синий цвета.

НАСА опубликовало первые цветные изображения космического телескопа Джеймса Уэбба. Они потрясающие.

В прошлом году, перед запуском космического телескопа Джеймса Уэбба, я написал: «Самый большой космический телескоп в истории вот-вот поразит нас».

Считайте это безумием. НАСА наконец-то показало свои первые снимки из космической обсерватории. Эти изображения создаются десятилетиями и появляются после многих лет задержек и раздувания бюджетов. Но они не разочаровывают. Рассмотрим это самое первое изображение, опубликованное космическим агентством в понедельник, 11 июля: 9.00:03 Первое изображение, полученное космическим телескопом Уэбба, подробно показывает часть далекой Вселенной. НАСА, ЕКА, CSA, STScI, Webb ERO

Что делает это изображение таким умопомрачительным, так это то, насколько оно маленькое и в то же время большое.

Оно маленькое в том смысле, что это изображение представляет собой лишь крошечную часть ночного неба. Представьте, что вы держите песчинку на расстоянии вытянутой руки. Область неба, которую покрывает зерно — это размер области, захваченной на изображении выше.

Но он огромен в том смысле, что почти каждый объект на этом изображении является галактикой (кроме ярких остроконечных вспышек звездообразования, которые являются звездами на переднем плане). Подумайте об этом: в каждом кусочке неба есть по меньшей мере тысячи и тысячи галактик.

И хотя оно кажется нам плоским изображением, оно раскрывает глубины вселенной и является окном во времени. Самые слабые и мельчайшие вспышки света на этих фотографиях — это изображения галактик, существовавших более 13 миллиардов лет назад, почти в самом начале времен (с тех пор этот свет путешествует в космосе). И не только Уэбб может делать снимки таких старых галактик; космический телескоп может измерить, из каких элементов состоят эти ранние галактики.

Подобное изображение похоже на керн осадочной породы. Он показывает эволюцию Вселенной с течением времени во многих ее слоях.

И это представляет собой огромное улучшение по сравнению с возможностями космического телескопа Хаббл, который до запуска Уэбба был крупнейшей обсерваторией в космосе. Зеркало Хаббла имеет внушительные 7,8 футов в диаметре. Красивые золотистые зеркала Уэбба имеют диаметр 21,3 фута. В целом, это более чем в шесть раз превышает площадь сбора света, а когда дело доходит до телескопов, чем больше света, тем больше деталей.

Вы уже можете видеть улучшения, которые Уэбб приносит по сравнению с Хабблом. Космический телескоп Хаббл ранее проводил аналогичные наблюдения за тем же скоплением галактик Уэбб, которое было запечатлено выше.

На ползунке ниже изображение Хаббла находится слева. Справа вид Уэбба более детализирован. Более тусклые галактики на заднем плане легче различить. Вы также можете легче увидеть, как некоторые галактики более отчетливо искривлены в результате прохождения их света через гравитационные линзы галактик, которые находятся ближе на переднем плане. (Примечание: эти изображения не идеально выровнены, но вы все равно сможете увидеть резкую разницу в деталях.)

Слева вид с Хаббла. Справа тот же вид с телескопа Уэбба.

Другим преимуществом Webb перед Хабблом является тип света, который он собирает.

Свет бывает разных видов. Человеческий глаз может видеть только узкую полосу, известную как видимый свет, но Вселенная содержит очень много света за пределами этого диапазона, включая более высокочастотные и высокоэнергетические формы: ультрафиолетовый свет и гамма-лучи. Кроме того, есть низкоэнергетический свет с более длинными волнами: инфракрасный, микроволны, радио.

Космический телескоп Хаббл собирает видимый свет, ультрафиолет и немного инфракрасного излучения. Уэбб — это прежде всего инфракрасный телескоп, поэтому он видит свет с большей длиной волны, чем могут видеть наши глаза. Это кажется занудным и техническим, но на самом деле это то, что позволяет Уэббу заглянуть во времени дальше, чем Хаббл.

Инфракрасный свет часто является очень старым светом из-за явления, называемого красным смещением. Когда источник света удаляется от зрителя, он растягивается, превращаясь во все более и более длинные волны, становясь все краснее. Это похоже на то, что происходит со звуком, когда проносится сирена: высота звука увеличивается по мере приближения сирены, а затем снижается по мере ее удаления. Поскольку пространство постоянно расширяется, самые далекие от нас объекты во Вселенной удаляются от нас, их свет становится все краснее и краснее, прежде чем в конце концов перейти в инфракрасный спектр. Инфракрасное излучение невидимо для человеческого глаза, но Уэбб может запечатлеть его в мельчайших деталях.

По мере того как Вселенная расширяется, она растягивает длины световых волн вместе с собой — процесс, называемый красным смещением. Чем дальше находится объект, тем больше растягивается свет от него к тому времени, когда он достигает нас. НАСА/Лаборатория реактивного движения-Калтех/Р. Hurt (Калтех-IPAC)

Во вторник НАСА опубликовало еще больше изображений с Уэбба, демонстрирующих его впечатляющие возможности. Здесь вы увидите Туманность Киля, область звездообразования. Инфракрасный свет менее затенен космической пылью, поэтому телескоп Уэбба может обнаружить больше звезд в этом регионе, чем Хаббл. «Уэбб показывает возникающие звездные ясли и отдельные звезды, которые полностью скрыты на снимках в видимом свете», — поясняет НАСА.

Туманность Киля, видимая через космический телескоп Джеймса Уэбба. НАСА, ЕКА, CSA и STScI

Здесь Уэбб замечает пятерку галактик. «Уэбб показывает невиданные ранее детали в этой группе галактик», — сообщает НАСА. «Сверкающие скопления миллионов молодых звезд и области вспышек звездообразования украшают изображение».

Квинтет галактик Стефана, вид через космический телескоп Уэбба. НАСА, ЕКА, CSA и STScI

На другом потрясающем снимке Уэбб наблюдает остатки умирающей звезды в туманности Южное Кольцо. Слева внизу туманность запечатлена в ближнем инфракрасном диапазоне, а справа — в среднем инфракрасном, каждый из которых выявляет разные детали этого катаклизма. Тусклая звезда в центре «отправляет кольца газа и пыли в течение тысяч лет во всех направлениях», пишет НАСА.

Туманность Южное Кольцо, видимая через телескоп Уэбба, слева в ближнем инфракрасном диапазоне, а справа в среднем инфракрасном. НАСА, ЕКА, CSA и STScI

Это только начало научной миссии Уэбба. В будущем ученые надеются использовать его, чтобы увидеть самые первые галактики, в которых были самые первые звезды, и понять период времени, называемый «космическим рассветом», когда Вселенная впервые стала прозрачной для звездного света.

Перед космическим рассветом Вселенная была окутана «густым туманом первичного газа», как объясняет Национальный научный фонд. С этого времени, которое называют космическими темными веками, в наши телескопы не попадает свет. (Существует некоторое фоновое излучение Большого взрыва, называемое космическим микроволновым фоном, слабое свечение, которое светит нам из дотемных веков. Но по большей части темные века — это белое пятно на нашей временной шкале Вселенной.)

Астрономы надеются, что Уэбб поможет им понять конец темных веков и понять, почему этот туман рассеялся, возвещая космический рассвет.

Ученые также рады использовать инфракрасные возможности Уэбба для изучения экзопланет, то есть планет, вращающихся вокруг звезд, отличных от нашей собственной. Уэбб вряд ли увидит экзопланету напрямую, но он может наблюдать за звездами, вокруг которых они вращаются. Когда планета движется по орбите перед звездой, свет от звезды проходит через атмосферу планеты как фильтр. Ученые могут изучить качество света, исходящего от этого фильтра, и определить по нему состав атмосферы планеты. И команда ученых, работающая над Уэббом, уже сделала это. Во вторник НАСА объявило, что Уэбб обнаружил воду в атмосфере газовой планеты-гиганта, вращающейся вокруг солнцеподобной звезды.

(On Unexplainable — подкаст Vox, который исследует большие тайны, вопросы без ответов и все, что мы узнаем, погружаясь в неизвестность — мы поговорили с астрономами об их будущих планах относительно телескопа и тайны, которые, как они надеются, он раскроет. Слушайте здесь или нажмите на встроенный проигрыватель выше.)

Такие достижения, как космический телескоп Джеймса Уэбба, заставляют меня задуматься о том, что мы, человечество, являемся частью вселенной, которая оглядывается на себя. Большой взрыв, рождение звезд, образование галактик… мы являемся таким же следствием физики и эволюции Вселенной, как и все остальное, что там существует. Поэтому, когда мы вглядываемся в космос с помощью такого телескопа, как Уэбб, мы замыкаем петлю. Мы создаем инструмент, который, возможно, сделает Вселенную немного более самосознательной.

Уэбб, в своей основной функции, позволяет нам видеть больше Вселенной и дальше в прошлое. Это только начало. Есть так много всего, что можно увидеть.

Дополнительная литература: Космические телескопы

Уэбб не будет последним космическим телескопом. Вот взгляд на потенциальные космические телескопы будущего и на то, чему они могут нас научить.
Подробнее о технических возможностях JWST здесь.
Почему новый космический телескоп выглядит так странно.

Наша цель в этом месяце

Сейчас не время для платного доступа. Настало время указать на то, что скрыто на виду (например, сотни отрицателей выборов в бюллетенях по всей стране), четко объяснить ответы на вопросы избирателей и дать людям инструменты, необходимые им для активного участия в американской политике. демократия. Подарки читателям помогают сделать наши журналистские статьи, основанные на исследованиях, бесплатными для всех. К концу сентября мы планируем добавить 5000 новых финансовых спонсоров в наше сообщество сторонников Vox. Поможете ли вы нам достичь нашей цели, сделав подарок сегодня?

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

Космический телескоп Джеймса Уэбба и космический телескоп Хаббла внесли свой вклад в это изображение галактической пары VV 191. Уэбб наблюдал более яркую эллиптическую галактику (слева) и спиральную галактику (справа) в ближнем инфракрасном свете, а Хаббл собирал данные в видимом и ультрафиолетовом свете. .

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

Webb сделала самый четкий снимок колец Нептуна за более чем 30 лет.

НАСА/ЕКА/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. Изображение, охватывающее 340 световых лет, показывает десятки тысяч молодых звезд, которые ранее были скрыты 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.

НАСА/ЕКА

В понедельник, 22 августа, НАСА опубликовало изображение Юпитера, на котором видно, что 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 границей соседней молодой области звездообразования 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.

НАСА/ЕКА/CSA/STScI

На этом параллельном сравнении показаны наблюдения туманности Южное кольцо в ближнем инфракрасном свете (слева) и среднем инфракрасном свете (справа) с помощью телескопа НАСА Уэбб. 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 четкое 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
—

Когда астрономы объединяют наблюдательные возможности космического телескопа Джеймса Уэбба и космического телескопа Хаббла, они получают более подробные портреты космоса.

Новое изображение, демонстрирующее пару галактик, опубликованное НАСА в среду, является поразительным результатом использования данных обеих космических обсерваторий.

Каждый телескоп вносил наблюдения на разных длинах волн света. Уэбб может обнаруживать невидимый человеческому глазу инфракрасный свет, а у Хаббла есть возможность наблюдать две галактики в видимом свете, а также в ультрафиолетовом свете. Дуэт эллиптической галактики и спиральной галактики известен как VV 19.1, и находится на расстоянии около 700 миллионов световых лет от Земли.

«Мы получили больше, чем рассчитывали, объединив данные космического телескопа Джеймса Уэбба НАСА и космического телескопа Хаббла НАСА!» — написал Уэбб междисциплинарный ученый и профессор Регентов Университета штата Аризона Роджер Виндхорст для блога НАСА Уэбба.

На этом изображении, полученном камерой ближнего инфракрасного диапазона (NIRCam) космического телескопа имени Джеймса Уэбба НАСА, виден Диморфос, астероид-спутник в системе двойных астероидов Дидимос, примерно через 4 часа после того, как НАСА испытало перенаправление двойного астероида (DART). На изображении видны плотное, компактное ядро и шлейфы материала, которые выглядят как струйки, растекающиеся от центра места удара. Эти острые точки представляют собой характерные восемь дифракционных шипов Уэбба, артефакт структуры телескопа.
Эти наблюдения в сочетании с данными космического телескопа НАСА «Хаббл» позволят ученым получить знания о природе поверхности Диморфоса, о том, сколько материала было выброшено в результате столкновения и как быстро оно было выброшено.
В ближайшие месяцы ученые будут использовать прибор среднего инфракрасного диапазона (MIRI) и спектрограф ближнего инфракрасного диапазона (NIRSpec) Уэбба для дальнейшего наблюдения за Диморфосом. Спектроскопические данные также дадут исследователям представление о химическом составе астероида.
Показанные здесь наблюдения проводились с фильтром F070W (0,7 мкм) и окрашены в красный цвет.
NIRCam был создан командой из Университета Аризоны и Центра передовых технологий Lockheed Martin.

НАСА/ЕКА/КСА

Космические телескопы Webb и Hubble поделились фотографиями DART, врезавшегося в астероид

«Новые данные Уэбба позволили нам проследить свет, излучаемый яркой белой эллиптической галактикой слева, через извилистую спиральную галактику справа — и определить влияние межзвездной пыли на спиральную галактику. … Данные Уэбба в ближнем инфракрасном диапазоне также показывают нам более длинные, чрезвычайно запыленные спиральные рукава галактики гораздо более подробно, создавая впечатление, что рукава перекрываются с центральной выпуклостью ярко-белой эллиптической галактики слева».

Изображение является ранним результатом программы наблюдения под названием «Главные внегалактические области для науки о реионизации и линзировании» или «ЖЕМЧУГ» с помощью телескопа Уэбба, которая еще не прошла процесс экспертной оценки. Исследование было представлено в The Astrophysical Journal.

Ученые выбрали галактическую пару из почти 2000 кандидатов, выявленных гражданскими волонтерами Галактического зоопарка. Эти маленькие галактики, которые кажутся очень близкими друг к другу, на самом деле не взаимодействуют друг с другом, но позволяют исследователям отслеживать и сравнивать галактическую пыль.

Президент Джо Байден опубликовал одно из первых изображений Уэбба в понедельник, 11 июля. По данным НАСА, изображение SMACS 0723 является «самым глубоким и четким инфракрасным изображением далекой Вселенной на сегодняшний день».

НАСА/ЕКА/CSA/STScI

Телескоп Уэбба обнаружил небесный бенгальский огонь среди самых ранних галактик во Вселенной

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

Но более пристальный взгляд на эту галактическую пару — не единственное небесное чудо, обнаруженное на этом составном изображении. Другие галактики также видны за парой, и одна из этих точек света привела ко второму открытию на новом изображении. Это явление, называемое гравитационным линзированием, происходит, когда галактики переднего плана действуют как увеличительное стекло для объектов позади них.

Ученые использовали ту же технику для первого изображения Уэбба, опубликованного в июле. По данным НАСА, космический телескоп «получил самое глубокое и четкое инфракрасное изображение далекой Вселенной на сегодняшний день».

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

Над белой эллиптической галактикой слева находится слабая красная дуга, которая на самом деле является очень далекой галактикой. Гравитация эллиптической галактики на переднем плане искривила свет более далекой галактики. Деформация далекой галактики также приводит к тому, что она снова появляется в виде красной точки в правом нижнем углу эллиптической галактики.

Изображения далекой галактики настолько тусклые, что их нельзя было распознать в данных Хаббла, но они четко видны в наблюдениях Уэбба в ближнем инфракрасном диапазоне.

«Моделирование таких галактик с гравитационными линзами помогает нам реконструировать массу отдельных звезд, а также количество темной материи в ядре этой галактики», — пишет Виндхорст.