Содержание
Стали выходить первые цветные снимки с «Джеймса Уэбба»! Рассказываем, что тут особенного
Телескоп «Джеймс Уэбб»
Снимок Вселенной, сделанный телескопом «Джеймс Уэбб»
© NASA, ESA, CSA, and STScI
Следующий флагманский телескоп обсуждали с конца 1980-х. Проектирование началось в 1996-м. Запуск планировали на 2007-й, но состоялся он только 25 декабря 2021 года. За четверть века «Джеймс Уэбб» подорожал в 20 раз — почти до $10 млрд — и чуть было не остался всего лишь красивой мечтой. Астрономически дорогой и технически прорывной, «Джеймс Уэбб» покажет Вселенную, какой мы ее пока не видели.
В ночь на 12 июля был опубликован первый цветной снимок космоса, сделанный с помощью телескопа «Джеймс Уэбб». Днем NASA и его партнеры покажут еще несколько. Этот момент ждали с прошлого века.
Телескоп в космосе кажется неочевидной идеей, но только поначалу. «Главные два критерия для телескопа — это четкость изображения и размер объектива: чем он больше, тем больше света можно собрать, тем более далекие, тусклые объекты видны.
С четкостью на Земле не очень», — объяснял по телефону астрофизик, доцент физического факультета МГУ Владимир Сурдин. Чтобы в этом убедиться, не нужна техника — достаточно посмотреть на мерцающие звезды. Вообще-то они светят ровно, но из-за атмосферы нашей планеты кажется, что их яркость постоянно меняется.
«Астрономы забираются в горы, — продолжал Владимир Сурдин. — Сейчас телескопы стоят на высоте 4 км, 5 км. Выше человек уже не может работать. Но и там плохо, поэтому есть телескопы, летающие на самолетах и аэростатах. Это тоже не очень удобно. А космический телескоп — это идеально: атмосферы нет вообще».
Описание
Сборка космического телескопа «Джеймс Уэбб» в Центре космических полетов Годдарда
© ABACA via Reuters Connect
Наблюдениям с помощью «Джеймса Уэбба», названного в честь бывшего руководителя NASA, воздух помешал бы особенно сильно. Телескоп будет работать прежде всего в ближнем и среднем инфракрасном (ИК) диапазоне.
Волны такой длины почти целиком поглощаются атмосферой. Вдобавок те газы, что окружают нас, астрономы рассчитывают найти на других планетах — им было бы трудно понять, откуда пришел сигнал.
«Джеймс Уэбб» многим казался авантюрой
Главная проблема с космическими телескопами — запустить что-нибудь на орбиту не так-то просто. Наземные обсерватории иногда занимают целое здание, а LIGO, с помощью которой засекли гравитационные волны, — это вообще два многокилометровых комплекса на противоположных краях США. По сравнению с LIGO знаменитый «Хаббл» кажется малюткой: размерами сравним с автобусом, иначе он не поместился бы в грузовой отсек шаттла.
«Джеймс Уэбб» больше «Хаббла». Диаметр их основных зеркал составляет соответственно 6,5 м и 2,4 м, площадь этих зеркал отличается более чем в шесть раз. Защитный экран «Джеймса Уэбба» — самая большая его часть — размером примерно с теннисный корт. Такой телескоп не поместится ни в одну ракету.
Описание
Зеркала космического телескопа «Джеймс Уэбб»
© ABACA via Reuters Connect
Чтобы отправить «Джеймс Уэбб» в космос, его пришлось сделать складным.
Боковые секции зеркала, сделанного из бериллия и покрытого золотом, повернуты под прямым углом. Каждый из 18 сегментов зеркала оснащен механизмом, который меняет их положение с точностью менее 10 нм. Для сравнения: толщина человеческого волоса достигает 180 нм. «Все знают, что даже дамский зонтик не всегда раскрывается хорошо, а тут задача в космосе автоматически сложить из отдельных панелей единое зеркало так, чтобы его поверхность была абсолютно гладкой. Это трудно», — говорил Владимир Сурдин.
На эту тему
Растянуть защитный экран было не легче. Он состоит из пяти слоев серебристого композитного материала толщиной 0,025–0,05 мм с зазорами между ними. В ракете они были сложены гармошкой. Как и другие узлы, их тщательно проверили на Земле, но как эти полотнища поведут себя в невесомости, точно предсказать было невозможно. Если с ними что-то пошло бы не так, солнечные лучи нагрели бы телескоп, и тогда он сам засветился бы в ИК-диапазоне, ослепляя собственные инструменты.
Некоторые агрегаты «Джеймса Уэбба» должны быть охлаждены до температуры всего на семь градусов выше абсолютного нуля — исказить сигнал может даже тепло Земли, поэтому телескоп отправили в точку Лагранжа L2.
В этом месте приборы телескопа всегда будут по одну сторону защитного экрана, а Солнце и наша планета — по другую. Но точка Лагранжа L2 расположена примерно в 1,5 млн км от нас. Это вчетверо дальше, чем Луна. Ни один человек так далеко не забирался, поэтому отремонтировать «Джеймс Уэбб» не получится. «Инженеры трясутся: что-то не сработает — и привет», — объяснял Владимир Сурдин.
Почему «Джеймс Уэбб» будет работать именно в ИК-диапазоне?
Все, что нас окружает, в том числе звезды, мы видим благодаря свету. Различимый для человеческого глаза свет — это электромагнитное излучение c длинами волн примерно 400–700 нм. Но длина волн может быть больше или меньше на порядки. Проще было бы выбрать для нового телескопа менее требовательные длины волн, как для вращающегося на высоте около 550 км «Хаббла», который видит космос в оптическом и ультрафиолетовом диапазонах. Но вся соль «Джеймса Уэбба» — в том, чтобы преодолеть ограничения «Хаббла».
«Хаббл» был запущен еще в 1990 году.
«До «Хаббла» были космические обсерватории, но не очень крупные. Был «Коперник», был наш телескоп «Астрон», я в этом проекте работал. Но это все были зеркала размером около метра: 60 см, 80 см. Все они выполняли какую-то конкретную задачу, а «Хаббл» — универсальный», — говорил Владимир Сурдин. «Джеймс Уэбб» тоже оборудовали приборами с разными функциями. Всего их четыре. Они будут работать в ИК-диапазоне потому, что «Хабблу» он практически недоступен.
Описание
Космический телескоп «Джеймс Уэбб» в Центре космических полетов Годдарда
© ABACA via Reuters Connect
Поскольку свету требуется время, чтобы долететь до Земли, мы видим звезды такими, какими они были в прошлом. Самые первые звезды не разглядеть в оптические телескопы. «Чем дальше от нас объект, тем быстрее он удаляется. А раз он быстро удаляется, то из-за эффекта Доплера все его излучение смещается в ИК-диапазон», — объяснял Владимир Сурдин. «Джеймс Уэбб» позволит увидеть Вселенную такой, какой она была всего через 250 млн или даже 100 млн лет после Большого взрыва (сейчас ей 13,8 млрд лет).
Еще в ИК-диапазоне удобно искать тусклые объекты. «Даже в Солнечной системе мы не можем открыть далекие планеты-карлики, астероиды: они темные и отражают мало солнечного света. Зато они его поглощают, нагреваются и сами светятся в ИК-диапазоне», — говорил Владимир Сурдин. Возможно, с «Джеймсом Уэббом» даже получится открыть девятую планету, скрывающуюся, согласно некоторым расчетам, где-то далеко-далеко за Нептуном.
Что именно будут исследовать с помощью нового телескопа?
«К сожалению, «Джеймс Уэбб» хорошо подходит для всего», — шутил Владимир Сурдин, имея в виду, что к телескопу выстраиваются очереди. Космологам интересно посмотреть на древние эпохи Вселенной, первые галактики, где, вероятно, рождались и умирали чудовищно громадные звезды. По словам Владимира Сурдина, возникновение галактик до сих пор остается загадкой. В оптическом диапазоне молодые галактики не разглядеть, потому что звезды светят в них тускло. Рождение звезды тоже еще никто не видел. «Пока звезда рождается, она еще тепленькая.
Для оптического телескопа это просто черные, непрозрачные сжимающиеся облака газов. А ИК-телескоп может заглянуть внутрь этого облака: тепло-то оттуда идет», — говорит он.
На эту тему
«Я предвзят из-за своих интересов, но исследования планет за пределами Солнечной системы будут удивительные», — делился зимой в письме астрофизик, профессор Калифорнийского технологического института Константин Батыгин. Когда ученые задумали будущий космический телескоп, ни одну такую планету еще не открыли. Сейчас их известно порядка 4 тыс. «Джеймс Уэбб» позволит найти их еще больше, а главное — лучше понять, что они собой представляют.
Когда планета проходит рядом со своей звездой, лучи света просвечивают ее атмосферу. Если посмотреть спектр света, то на графике будут видны пики на определенных длинах волн. Это следы веществ в инопланетном воздухе. Зная его состав, можно предположить, какие процессы его сформировали и какие условия могут быть в другом мире.
Самое захватывающее — спектральный анализ способен указать на признаки жизни.
Например, в атмосфере Земли много кислорода из-за растений. Без них кислород просто исчез бы, прореагировав еще с чем-нибудь. Теоретически с помощью «Джеймса Уэбба» даже можно будет засечь разумную цивилизацию. Так, если взглянуть из космоса на Землю, наше присутствие выдаст наличие хлорфторуглеродов, из-за которых возникали озоновые дыры: эти соединения почти не встречаются в природе.
Описание
Космический телескоп «Джеймс Уэбб»
© ABACA via Reuters Connect
Правда, прежде чем открыть шампанское, придется исключить все возможные механизмы появления тех или иных веществ без участия организмов. Владимир Сурдин вообще не уверен, что с помощью «Джеймса Уэбба» получится прощупать атмосферы других планет. «Это трудная задача на пределе его возможностей», — говорит он.
Зачем исследовать снежную линию в космосе?
Среди тех, кто получил по конкурсу время для наблюдений, — группа Алексея Потапова, который работает в Институте астрономии общества Макса Планка и Йенском университете им.
Фридриха Шиллера. «Я же не астроном: занимаюсь лабораторной астрофизикой, экспериментами, которые моделируют физико-химические процессы в космосе. Может, это уникальный случай, когда неастроном получает такой проект», — со смехом рассказывает он по Skype.
‘ Ролик NASA о «Джеймсе Уэббе». Да, к космическим миссиям теперь снимают трейлеры’
Осенью 2022-го или в начале 2023 года у Алексея Потапова и его коллег будет 12 часов, чтобы понаблюдать за двумя протопланетными дисками вокруг молодых звезд. Когда-то такой диск вращался и вокруг Солнца. Из него образовалась Земля и все, что окружает наше светило.
Ученых интересует снежная линия. «Это как в горах: на определенной высоте и выше снег, а ниже его нет. Так же и в космосе, когда за этой линией есть вода в форме льда, а ближе к звезде вода существует только в газовой фазе, и весь лед, по идее, должен улететь», — объяснял Алексей Потапов.
Если смешать водяной лед с крохотными частичками силикатов — минералов, содержащих кремний, — то лед остается запертым и при нагревании до комнатной температуры не улетает. Во всяком случае, именно это Алексей Потапов видел в лаборатории.
Спецпроект на тему
Если то же самое происходит в протопланетных дисках, то можно предположить, что на Земле и других каменистых планетах Солнечной системы вода была с самого начала. Это открытый вопрос. Одни думают, что вода попала к нам с астероидами и кометами, другие — что снежная линия пролегала не за орбитой Марса, как сейчас, а ближе к Солнцу, третьи — что каменистые планеты образовались дальше от Солнца и только потом заняли нынешние места.
У проекта Алексея Потапова есть и вторая цель — поиск органических молекул, которые, как и вода, необходимы для возникновения жизни, какой мы ее знаем. Сейчас ученые не понимают, образовались они на Земле или были принесены из космоса.
«Легкие молекулы-прекурсоры улетают [с частичек пыли] при низких температурах, но если вода существует в больших количествах, то они захватываются водной матрицей.
Дальше они живут и реагируют друг с другом, пока вода не улетит. Если мы смотрим на наши диски с достаточно высокой средней температурой, то можем ожидать, что эти молекулы будут наблюдаться в максимальных концентрациях», — говорил Алексей Потапов. В космосе еще не находили сравнительно сложные соединения вроде аминокислот — только в кометах и метеоритах.
Мелочей не бывает
NASA много раз переносила запуск, и 25 декабря 2021 года «Джеймс Уэбб» наконец-то полетел в космос. Путь до точки Лагранжа L2 занял месяц. По дороге телескоп начал раскладываться, инженеры на Земле запускали, настраивали и проверяли его приборы. Полная отладка не закончилась до сих пор, но два прибора уже готовы к работе.
Описание
Ракета-носитель Ariane 5 с космическим телескопом «Джеймс Уэбб» на космодроме Куру, 23 декабря 2021 года
© Bill Ingalls/NASA via AP
Последние полгода были тревожные. «Я смотрю с оптимизмом, однако многие коллеги нервничают.
У кого-то от успеха «Джеймса Уэбба» зависит карьера», — писал Константин Батыгин. «Волнуюсь. Любая ошибка приведет к тому, что потеряются $10 млрд и 30 лет работы. Жалко такую полезную машину. Другой-то нет и в ближайшее время не будет», — говорил Владимир Сурдин. Алексей Потапов рассуждал философски: «Если посмотреть на историю телескопов, то каждые 10–15 лет запускают новые. Это непрерывная игра».
Тем не менее пока все идет по плану, и сегодня мы увидим серию первых цветных снимков. Впереди — больше, так что давайте на всякий случай постучим по дереву, ведь, как повторяют инженеры и конструкторы телескопа, мелочей не бывает.
Марат Кузаев
Теги
Телескоп «Джеймс Уэбб»
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.
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.
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:
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.
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.
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.
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
Каждое великолепное изображение с космического телескопа Джеймса Уэбба (на данный момент)
Научно-исследовательский институт космического телескопа Office of Public Outreach
Какая самая старая галактика, которую когда-либо видело человечество? Наше зрение теперь простирается до поразительно космических расстояний. 12 июля приборы ближнего и среднего инфракрасного диапазона космического телескопа Джеймса Уэбба впервые дали четкие изображения тысяч галактик в глубоком поле зрения, в котором использовалось преимущество гравитационного линзирования, когда мощное гравитационное поле огромной группы галактик преломляет световые лучи от более далеких галактик, притягивая их в поле нашего зрения. Уэбб заполняет пробелы с помощью инфракрасных инструментов, данные которых могут быть объединены с предыдущими изображениями видимого и ультрафиолетового спектра, обеспечивая первые полные изображения планет и галактик.
🔭 Ты любишь космос. И мы тоже. Давайте разберемся с этим вместе — присоединяйтесь к Pop Mech Pro.
Одна из галактик, которую видел Уэбб, возникла из молодой Вселенной всего через 235 миллионов лет после Большого взрыва, что делает ее древнейшей галактикой, которую мы когда-либо видели. Фактически, CEERS-93316 находится на поразительном расстоянии в 35 миллиардов световых лет.
Представленные здесь изображения включают все публично опубликованные фотографии и описания Уэбба, а также некоторые правки, созданные любителями на основе исходных данных Уэбба. Полный список изображений и их описания см. в официальной галерее Webb, где вы также найдете аналитические графики, объясняющие свойства удаленных объектов в космосе, таких как экзопланета 9.Атмосферный состав 6B.
Еще из Popular Mechanics :
— До того, как Уэбб вернул завораживающие изображения нашей Вселенной, они помогли улучшить человеческое зрение
— Веселящий газ может быть ключом к поиску внеземной жизни Давайте посмотрим на «призраков» прошлого, согласно Нилу де Грассу Тайсону
НАСА, ЕКА, CSA, STScI
1 из 20
Галактика Спарклер (2 ноября)
Группа канадских астрономов, включая экспертов Институт астрономии и астрофизики Данлэпа в Университете Торонто определил самые далекие шаровые скопления, когда-либо обнаруженные, используя первое глубокопольное изображение тысяч галактик, сделанное телескопом Уэбба.
Они могут содержать первые и самые старые звезды во Вселенной.
«Просмотр первых изображений с JWST и обнаружение старых шаровых скоплений вокруг далеких галактик было невероятным моментом, который был невозможен с предыдущими изображениями, полученными с помощью космического телескопа Хаббл», — говорит Картейк Г. Айер, постдокторский исследователь в Институт астрономии и астрофизики Данлэпа и соавтор исследования.
Исследователи говорят, что могут смоделировать искры в диапазоне длин волн, чтобы лучше понять их физические свойства, такие как возраст и количество звезд.
Научный институт космического телескопа Office Public Outreach
2 из 20
Столпы творения через MIRI (28 октября)
Куда делись тысячи звезд? При просмотре через прибор среднего инфракрасного диапазона космического телескопа Джеймса Уэбба (MIRI) Столпы творения выглядят совершенно жутко. Густой газ и пыль преобладают на изображении. Хотя слои пыли напоминают призрачную руку, на самом деле они являются ключом к звездообразованию.
Плотные скопления газа и пыли разрушаются под действием собственного гравитационного притяжения. Вырабатываемое ими тепло формирует новые звезды. Поскольку звезды не излучают много света в среднем инфракрасном диапазоне, они не видны на этом изображении. Вместо этого они всплывают в поле зрения детекторов ультрафиолетового, видимого и ближнего инфракрасного диапазонов, как на следующем слайде. Красный фон на этом изображении изображает более холодную и рассеянную пыль.
В этом представлении MIRI видны два типа звезд. В конце пыльных столбов звезды недавно разъели окружающий их материал. Они показаны красным цветом, потому что их атмосфера все еще окутана пылью. Звезды с голубыми тонами указывают на пожилой возраст и сбросили большую часть своего газа и пыли.
[Связано: Астрономы поймают редкое зрелище невероятно массивного образования звезды]
Наука: NASA, ESA, CSA, обработка изображения STSCI: Джозеф ДеПаскейл (STSCI), Anton M.
Koe. ), Алисса Паган (STScI)
3 из 20
Столпы Творения через NIRCam (19 октября)
Расположенные в небольшом регионе огромной туманности Орла, на расстоянии 6500 световых лет от нас, Столпы Творения выглядят еще более впечатляющими в ближнем инфракрасном диапазоне Уэбба Камера (NIRCam).
Полупрозрачный газ и пыль служат рассадником для рождения новых звезд, которые проявляются в виде рубиново-красных капель, часто обрамленных восемью дифракционными шипами. Некоторые ярко сияющие области обозначают большие массы внутри столбов, которые разрушаются под действием собственной гравитации и нагреваются. Волнистые линии по краям столбов — это выбросы зарождающейся звездной материи, чьи сверхзвуковые струи сталкиваются с плотными облаками газа и пыли. Иногда реакция вызывает удары носа, образуя узоры волн, как это делает лодка в воде. Столпам всего несколько сотен тысяч лет, и они будут формироваться миллионы лет.
Далекие галактики не видны, потому что вид закрывает полупрозрачный слой атомов водорода, молекул и твердых частиц пыли.
Звезды в этой части туманности освещают пыль и еще больше затеняют более глубокую Вселенную.
Камеры ближнего инфракрасного диапазона Уэбба помогут исследователям лучше понять миллионы лет звездообразования.
[См. также: Остатки Столпов Творения — главная достопримечательность Вселенной]0019
NASA, ESA, CSA, STScI, JPL-Caltech
4 из 20
Отпечаток пальца звездного дуэта (12 октября)
Это яркое свечение — две звезды, встречающиеся каждые восемь лет. Звездная пара, окруженная 17 петлями из газа и пыли в оранжево-розовых прямоугольниках со смягченными краями, каждый раз при встрече приобретает новое пылевое кольцо. Вольф-Райе 140 (WR 140) — это собирательное название дуэта, в котором есть одна редкая звезда типа Вольфа-Райе — обнаружено всего 600 таких недолговечных горячих печей. Этот конкретный объект, возможно, уже потерял половину своей массы, подготовив почву для нового звездообразования.
Инфракрасный прибор Уэбба (MIRI) специализируется на обнаружении более холодных объектов, таких как богатая углеродом пыль этих двух объектов.
[Связанные: Что такое звезды?]
НАСА, ЕКА, CSA, STScI, Р. Виндхорст (Университет штата Аризона), В. Кил (Университет Алабамы), С. Уайт ( Мельбурнский университет, Австралия) и команда JWST PEARLS Team
5 из 20
VV191 Пара галактик с гравитационным линзированием (5 октября)
Это пара галактик VV 191 на объединенном изображении, полученном телескопом Хаббл вид в видимом свете и инфракрасное зрение Уэбба. Коробка увеличивает вытянутую красную дугу и крошечную красную точку в центре эллиптической галактики. Благодаря гравитационному линзированию эта более далекая галактика была увеличена и искажена галактикой на переднем плане, что сделало ее видимой. Тем не менее, Уэбб — единственный телескоп, способный идентифицировать эту невероятно тусклую галактику.
[Связанные: Некоторые из древнейших галактик во Вселенной Орбита Млечного Пути]
900AO; ИК (Спитцер): NASA/JPL-Caltech; ИК (Уэбб): NASA/ESA/CSA/STScI
6 из 20
Stephan’s Quintet Composite in Infrared and X-Rays (4 октября)
Данные рентгеновской обсерватории Чандра НАСА согласуются с инфракрасной информацией Уэбба на этом снимке четыре галактики в квинтете Стефана. (Пятая галактика слева бросает тень на вид.) Новое изображение Уэбба раскрывает совершенно новые детали результатов взаимодействия этих четырех галактик, в том числе драматические газовые хвосты и звездообразование. Когда одна из галактик пересекает другие со скоростью около двух миллионов миль в час, она генерирует ударную волну, которая нагревает газ до десятков миллионов градусов. Чандра демонстрирует этот эффект голубым цветом. Красный, зеленый и синий цвета на изображении включают инфракрасные данные не только от Уэбба, но и от уже вышедшего из эксплуатации космического телескопа Спитцер НАСА.
[См. также: Вот как выглядит звездообразование в сталкивающихся галактиках]
Рентген: NASA/CXC; ИК: NASA/ESA/CSA/STScI
7 из 20
Галактика Тележка (4 октября)
Вот еще один пример того, как одно из первых изображений Уэбба было объединено с данными другого телескопа для получения более богатой картины. В этом случае данные Уэбба и рентгеновской обсерватории НАСА Чандра вместе изображают галактику Колесо Телеги. Его причудливая форма возникла в результате столкновения с меньшей галактикой, которая не показана на этом изображении. Когда эта меньшая галактика проехала через колесо телеги, комбинация энергий вызвала звездообразование, которое появляется преимущественно на внешнем кольце. Рентгеновские лучи, показанные синим и фиолетовым цветом, представляют собой перегретый газ, отдельные взорвавшиеся звезды, нейтронные звезды и черные дыры, дергающие звезды-компаньоны. В то же время красный, оранжевый, желтый, зеленый и синий исходят из инфракрасного изображения Уэбба галактики Тележка, а также двух меньших галактик-компаньонов.
Дальше находится множество других многоцветных галактик.
[Связанные темы: Древняя галактика найдена на краю Вселенной, потому что вы все еще можете обнаружить ее] и PHANGS-HST Teams
8 из 20
Galaxy IC 5332 (27 сентября)
Если вы хотите увидеть «кости» галактики, не смотрите дальше. Еще не время для Хэллоуина, но создайте настроение с помощью этого изображения спиральной галактики IC 5332, которое во всем своем великолепии раскрывается с помощью MIRI, прибора Уэбба, работающего в среднем инфракрасном диапазоне. Его взгляд в диапазоне длин волн от 5 до 28 нанометров, кажется, показывает серую паутину в форме спирали, согласно странице Webb Flickr. Эти тонкие нити — газы, циркулирующие по всей галактике.
Обычно пыль закрывает эти газовые полосы, но зонд среднего инфракрасного диапазона проникает прямо сквозь эти частицы, которые обычно состоят из силикатов или металлов и оставлены остывающими или мертвыми звездами.
Эта галактика находится на расстоянии более 29 миллионов световых лет, а ее диаметр составляет около 66 000 световых лет, что делает ее немного больше, чем Млечный Путь.
Зрение в среднем инфракрасном диапазоне возможно только потому, что MIRI можно охладить почти до абсолютного нуля, не давая инфракрасному излучению самого прибора мешать его показаниям.
[Связанный: Быстрый вопрос: сколько существует галактик?]
НАСА, ЕКА, CSA, STScI;
9 из 20
Нептун (21 сентября)
Знаете ли вы, что у Нептуна есть слабые кольца? Человечество впервые увидело кольца во время пролета космического корабля «Вояджер-2» в 1989 году. И «Вояджер-2», и телескоп «Хаббл» собрали наши самые знаковые изображения Нептуна в видимом свете в захватывающих дух оттенках синего.
Но камера ближнего инфракрасного диапазона Уэбба (NIRCam) запечатлела вид ледяного гиганта и его колец, как никогда раньше (в диапазоне длин волн от 0,6 до 5 микрон).
Камера Уэбба также показывает слабые полосы пыли вокруг Нептуна.
Уэббу планета не кажется синей. Это связано с тем, что его состав, богатый метаном, поглощает инфракрасные волны, поэтому в целом он выглядит темнее. Метаново-ледяные облака на большой высоте действительно появляются, светлее и ярче, потому что они отражают солнечный свет.
Нептун находится в 30 раз дальше от Солнца, чем Земля. Там так темно, что если бы вы приземлились там посреди дня, вы бы предположили, что это на самом деле сумерки.
[Связанные: На Нептуне и Уране, алмазный дождь падает с неба ]
Все команды PDR и анализа: ERS4, ESA, CSA, данные сокращения; графическая обработка S. Fuenmayor
10 из 20
Внутренняя туманность Ориона (11 сентября)
Как видно с помощью прибора NIRCam космического телескопа Джеймса Уэбба, внутренняя часть туманности Ориона возрастом 3 миллиона лет выглядит как картина, написанная маслом.
Расположенная примерно в 1500 световых годах от Земли туманность поддерживает многочисленные массивные и горячие молодые звезды скопления Трапеция (вверху справа). Орион — ближайшая к Земле большая область звездообразования.
Самая заметная звезда на этом изображении — θ2 Ориона A, в плотной стене из газа и пыли Бара Ориона (слева вверху справа внизу). В целом составное изображение из нескольких фильтров отображает ионизированный газ, углеводороды, молекулярный газ, пыль и рассеянное звездное излучение. Вся туманность составляет около 24 световых лет в поперечнике.
[Связанные: Это самый глубокий взгляд в туманность Ориона ]
НАСА, ЕКА, CSA, STScI; Space Telescope Science Institute Office of Public Outreach
11 из 20
Два вида туманности Тарантул (6 сентября)
Возможно, одна из самых потрясающих туманностей, туманность Тарантул, удаленная от Земли на 159 800 световых лет, однажды привлекла наше внимание больше благодаря камере ближнего инфракрасного диапазона телескопа Уэбба (NIRCam, слева) и прибору среднего инфракрасного диапазона (MIRI, справа).
Цветовой контраст между двумя инструментами показывает яркие, горячие скопления массивных молодых звезд в синем цвете через NIRCam и более холодный, более призрачный газ через MIRI, поскольку более длинные волны света проникают сквозь пылевые облака и достигают поля зрения MIRI. Здесь вы можете увидеть звезды, спрятанные в пыли этого звездного питомника. Единственная сияющая звезда в полости туманности с рассеиванием света в виде дифракционных всплесков занимает центральное место в NIRCam, потому что пыль менее заметна.
Звездные ветры в туманности, которая простирается на 931 световой год в поперечнике, придали звездному свету форму, напоминающую нам тарантула.
[Связанные: «Столпы творения» остаются туристической достопримечательностью Вселенной № 1 ]
Управление по научному институту космического телескопа (1 сентября 10003
Уэбб сделал свое первое прямое изображение планеты за пределами нашей Солнечной системы.
Здесь в виде четырех изображений показан газовый гигант HIP 65426 b. Согласно странице альбома Уэбба, его масса в шесть-двенадцать раз больше массы Юпитера, а ему всего от 15 до 20 миллионов лет. Для сравнения, нашему собственному дому 4,5 миллиарда лет.
Приборы NIRCam и MIRI Уэбба изображают молодого газового гиганта в различных длинах волн инфракрасного света. Белая звезда — это местонахождение звезды-хозяина. Поскольку Уэбб может использовать коронографы (крошечные маски), чтобы блокировать сверхяркий звездный свет, мы можем видеть эту планету.
На самом деле он был обнаружен в 2017 году с помощью инструмента СФЕРА на Очень большом телескопе Европейской южной обсерватории в Чили. Из космоса Уэбб может увидеть больше этой планеты, чем в наземные телескопы.
[См. также: Существует ли жизнь на экзопланетах?]
ЕКА/Уэбб, НАСА и КСА, Дж. Ли и группа PHANGS-JWST
13 из 20
Сердце Призрака 29 августа)
Это как раз центр M74, известный как Призрачная Галактика.
На этом изображении видно плотное звездное скопление в ядре, полученное с помощью прибора Webb Mid-InfraRed Instrument (MIRI). Изображение, созданное художницей-любителем и астрономом Джуди Шмидт, также демонстрирует изобилие газа и пыли в рукавах галактики, которые напоминают рукава осьминога. Астрономы назвали галактику «идеальной спиралью» из-за ее симметрии. У M74 отсутствует газ в ядерной области в центре, что расчищает путь для лучшего обзора ядерного звездного скопления. 9Согласно сообщению European Космическое агентство (ESA), еще одно космическое агентство, использующее Webb.
[См. также: Что-то в космосе исказило чертов Млечный Путь]
НАСА, ЕКА, CSA, Юпитер ERS Team; обработка изображений Джуди Шмидт.
14 из 20
Юпитер Из 3 фильтров (22 августа)
Юпитер — мир экстремальных явлений, с гигантскими штормами, сверхбыстрыми ветрами и невероятно низкими температурами. Уэбб фиксирует потрясающие детали самой большой планеты нашей Солнечной системы с помощью трех специализированных инфракрасных фильтров NIRCam.
Самые длинные волны кажутся более красными, а самые короткие — голубыми. Художница-любитель и астроном Джуди Шмидт перевела данные Уэбба в изображения. Эта картинка представляет собой композицию из всех фильтров. Большое красное пятно, характерная буря Юпитера, которая больше Земли, выглядит здесь белой, потому что, как и облака на картинке, оно находится на большой высоте и отражает много солнечного света.
Вы можете видеть полярные сияния, простирающиеся на большие высоты над северным и южным полюсами. Они видны благодаря более красному фильтру.
[Связано: Самолет с ядерным питанием, который мы будем использовать для изучения Юпитера]
Управление по научному институту общественного института Телескопа. 2)
Это изображение колеса телеги и сопутствующих ему галактик представляет собой композицию, полученную камерой Уэбба в ближнем инфракрасном диапазоне (NIRCam) и прибором среднего инфракрасного диапазона (MIRI), которые раскрывают детали, которые трудно увидеть только на отдельных изображениях.
Эта галактика образовалась в результате высокоскоростного столкновения, произошедшего около 400 миллионов лет назад. Тележка состоит из двух колец, яркого внутреннего кольца и красочного внешнего кольца. Оба кольца расширяются наружу от центра столкновения, как ударные волны.
Однако, несмотря на удар, большая часть характера большой спиральной галактики, которая существовала до столкновения, сохраняется, включая ее вращающиеся рукава. Это приводит к «спицам», которые вдохновили название галактики «Колесо тележки», которые представляют собой ярко-красные полосы, видимые между внутренним и внешним кольцами. Эти ярко-красные оттенки, расположенные не только по всему Колесу Телеги, но и по спиральной галактике-компаньону в верхнем левом углу, вызваны светящейся, богатой углеводородами пылью.
[Связано: Похоже, может быть 35 других инопланетных цивилизаций в нашей галактике]
NASA / ESA / CSA / Judy Schmidt
16 из 20 0003
The Phantom Galaxy (July 19)
Созданный на основе данных Webb для проекта PHANGS (физика с высоким угловым разрешением в ближайших галактиках), этот потрясающий объект представляет собой M74, или NGC628, спиральную галактику, удаленную от нас на 32 миллиона световых лет.
Средне-инфракрасный прибор Уэбба (MIRI) зафиксировал необработанные данные, а астроном-любитель и художник Джуди Шмидт превратила данные в замысловатые полосы пыли, которые украшают спиральные рукава на изображении. Проект фокусируется на галактиках, которые, с нашей точки зрения, выглядят «лицом к лицу» с Земли, и одной из его главных целей является разгадка тайны звездообразования.
Шмидт, которого также можно найти в сети под псевдонимом «Geckzilla», занимается переработкой цветов на изображениях с больших телескопов, включая «Хаббл» и «Уэбб». В ее работах далекие объекты глубокого космоса кажутся одновременно живыми и загадочными.
[См. также: Эти новаторские телескопы могут наконец доказать существование инопланетян]0003
Тысячи галактик заливают это изображение скопления галактик SMACS 0723 в ближнем инфракрасном диапазоне. Изображение с высоким разрешением, полученное космическим телескопом Джеймса Уэбба НАСА, в сочетании с естественным эффектом, известным как гравитационное линзирование, сделали возможным это детальное изображение.
Во-первых, сосредоточьтесь на галактиках, ответственных за линзирование: яркая белая эллиптическая галактика в центре изображения и маленькие белые галактики по всему изображению. Связанные гравитацией в скопление галактик, они преломляют свет от галактик, которые появляются на огромных расстояниях позади них. Объединенная масса галактик и темной материи действует как космический телескоп, создавая увеличенные, искаженные, а иногда и зеркальные изображения отдельных галактик.
Самые далекие галактики на этой сцене — самые маленькие галактики, расположенные далеко за скоплением — совсем не похожи на спиральные и эллиптические галактики, наблюдаемые в локальной вселенной. Они более комковатые и неравномерные. Очень подробное изображение Уэбба может помочь исследователям измерить возраст и массу звездных скоплений в этих далеких галактиках. Это могло бы привести к более точным моделям галактик, которые существовали во время космической «весны», когда галактики прорастали крошечными «почками» нового роста, активно взаимодействовали и сливались, и им еще предстояло развиться в более крупные спирали.
В конечном счете, предстоящие наблюдения Уэбба помогут астрономам лучше понять, как формируются и растут галактики в ранней Вселенной.
[Связанный материал: Заполнение пустоты: что такое темная материя?]
Научно-исследовательский институт космического телескопа Офис по связям с общественностью
18 из 20 12)
Левое изображение в ближнем инфракрасном диапазоне (изображение NIRCam), а правое изображение — в среднем инфракрасном диапазоне (изображение MIRI).
В этом параллельном сравнении показаны наблюдения туманности Южное кольцо с помощью инструментов телескопа Уэбб НАСА.
Эта сцена была создана белым карликом — остатками звезды, подобной нашему Солнцу, после того, как она сбросила свои внешние слои и перестала сжигать топливо в результате ядерного синтеза. Эти внешние слои теперь образуют выбрасываемые оболочки на всем протяжении этого вида. На изображении, сделанном камерой ближнего инфракрасного диапазона (NIRCam), белый карлик появляется слева внизу от яркой центральной звезды, частично скрытой дифракционным всплеском.
Та же самая звезда появляется, но ярче, крупнее и краснее, на изображении среднего инфракрасного диапазона (MIRI). Этот белый карлик покрыт толстым слоем пыли, из-за чего он кажется больше.
[Связано: Космический телескоп Джеймса Уэбба из НАСА захватывает последний танец умирающей звезды]
СПАСКОЙ ТЕЛЕСКОПИС Огромная мозаика Квинтета Стефана — самое большое на сегодняшний день изображение, полученное космическим телескопом Джеймса Уэбба НАСА, покрывающее примерно одну пятую диаметра Луны. Он содержит более 150 миллионов пикселей и состоит из почти 1000 отдельных файлов изображений. Визуальная группа пяти галактик была захвачена камерой Уэбба для ближнего инфракрасного диапазона (NIRCam) и прибором среднего инфракрасного диапазона (MIRI).
Благодаря мощному инфракрасному зрению и чрезвычайно высокому пространственному разрешению Уэбб показывает невиданные ранее детали в этой группе галактик. Сверкающие скопления миллионов молодых звезд и области звездообразования недавно родившихся звезд украшают изображение.
Широкие хвосты газа, пыли и звезд вытягиваются из нескольких галактик из-за гравитационных взаимодействий.
Наиболее поразительно, что инструмент Уэбба MIRI фиксирует огромные ударные волны, когда одна из галактик, NGC 7318B, пробивает скопление. Эти области, окружающие центральную пару галактик, показаны красным и золотым цветами.
[Связанный: Быстрый вопрос: сколько существует галактик? ]
Научный институт космического телескопа Office of Public Outreach
20 из 20
Туманность Киля (12 июля)
То, что выглядит как скалистые горы в лунный вечер, на самом деле является краем соседнего, молодого, молодого область звездообразования NGC 3324 в туманности Киля.
На этом изображении, полученном в инфракрасном свете камерой ближнего инфракрасного диапазона (NIRCam) космического телескопа Джеймса Уэбба НАСА, видны ранее закрытые области рождения звезд.
Эта область, называемая Космическими Скалами, на самом деле является краем гигантской газовой полости в NGC 3324, примерно в 7600 световых годах от нас.
Пещеристая область была вырезана из туманности интенсивным ультрафиолетовым излучением и звездным ветром чрезвычайно массивных, горячих, молодых звезд, расположенных в центре пузыря над областью, показанной на этом изображении.
Высокоэнергетическое излучение этих звезд формирует стену туманности, медленно разрушая ее. NIRCam — с его четким разрешением и беспрецедентной чувствительностью — выявляет сотни ранее скрытых звезд и даже многочисленные фоновые галактики.
[Связано: первые изображения космического телескопа Джеймса Уэбба являются наибольшим достижением НАСА за десятилетия ]
Webb Telescope приносят один раз в Focus
. :52PM
Комментарии (2)
Предупреждения
Снимки карликовой галактики Вольфа-Лундмарка-Мелотта, сделанные Спитцером (слева) и Уэббом (справа), на фоне которых видны более далекие галактики. Изображение: НАУКА: НАСА, ЕКА, ККА , IPAC, Кристен Маккуинн (RU) ОБРАБОТКА ИЗОБРАЖЕНИЙ: Золт Г.
Левэй (STScI), Алисса Паган (STScI)
Параллельные снимки карликовой галактики Вольф-Лундмарк-Мелотт, сделанные космическими телескопами NASA Spitzer и Webb, демонстрируют впечатляющее разрешение, обеспечиваемое новым телескопом.
Вольф-Лундмарк-Мелотт — изолированная карликовая галактика, расположенная примерно в 3 миллионах световых лет от Млечного Пути и примерно в 10 раз меньше. Его галактическое гало имеет диаметр около 8000 световых лет и считается довольно древним. Впервые она была обнаружена в октябре 1909 года, хотя идентифицирована как галактика только 20 лет спустя.
Теперь Уэбб помогает нам увидеть карликовую галактику так, как никогда раньше. Наряду с изображением галактики телескопом Спитцер очевидна способность Уэбба различать очень слабые источники света.
Уэбб стартовал из Французской Гвианы в декабре 2021 года и преодолел один миллион миль до своей точки наблюдения в космосе. Точный запуск телескопа продлил ожидаемую продолжительность жизни миссии в четыре раза, а это означает, что мы можем увидеть, как телескоп будет работать до 2040 года.
90; 32 года спустя он все еще работает, несмотря на некоторые сбои.)
Вольф-Лундмарк-Мелотт глазами обзорного телескопа VLT. более слабый и далекий свет, чем любой космический телескоп до него. Среди его исследовательских целей — экзопланеты, объекты в нашей Солнечной системе, а также самые ранние галактики и звезды во Вселенной. До сих пор научные изображения телескопа были завораживающими.
Новейший образ ничем не отличается. На нем показаны бесчисленные источники света из части карликовой галактики. Изображение Уэбба было получено камерой ближнего инфракрасного диапазона (NIRCam) и включает в себя свет от четырех фильтров телескопа; изображение Spitzer включает свет в двух фильтрах. Вы также можете увидеть изображение NIRCam отдельно здесь, дополненное драматическим увеличением.
Это второй раз, когда изображение Уэбба публикуется рядом со старым изображением Спитцера. Первым было сравнение изображений Большого Магелланова Облака, сделанных двумя обсерваториями с помощью прибора MIRI Уэбба и инфракрасной камеры Spitzer.