Первые космические снимки телескопа James Webb

Итак, случилось то, чего мы так долго ждали. Всем известный космический телескоп James Webb ("Джеймс Уэбб") наконец-то начал полноценную научную деятельность. Вчера на презентации NASA были показаны сделанные им снимки разнообразных объектов в космическом пространстве.

Между запуском аппарата в космос и началом «настоящей» научной деятельности прошло полгода.

Уэбб стартовал на ракете Ariane 5 с европейского космодрома Куру во Французской Гвиане 25 декабря 2021 года.

Расположение космодрома Куру во Французской Гвиане

Будучи самой большой и сложной обсерваторией, когда-либо запущенной в космос, она прошла длительный период подготовки, прежде чем смогла приступить к научной работе.

Благодаря необычной конструкции телескопа и уникальному процессу развертывания после запуска, процессу ввода в эксплуатацию было уделено большое внимание.

Команда Уэбба следовала тщательно спланированному графику в течение месяца, чтобы собрать коллекцию первых полноцветных изображений и спектроскопических данных.

За это время обсерватория должна была достичь рабочей орбиты за полтора миллиона километров от Земли и по пути произвести настройку всех своих приборов. Самое главное — её инструменты должны были достаточно охладиться для работы в инфракрасном диапазоне волн: любое тело при комнатной температуре испускает излучение именно инфракрасного диапазона, которое заглушит любой аналогичный сигнал из космоса. Поэтому инфракрасные обсерватории на орбите охлаждаются до достаточно низких температур при помощи охладительных реагентов на борту. По этой же причине срок службы таких аппаратов в среднем ограничен по сравнению с телескопами видимого и ультрафиолетового диапазона: «Хаббл» можно ремонтировать и дозаправлять на орбите (и такие работы проводились несколько раз), но доставить свежую порцию хладагента за полтора миллиона километров пока что нереально.

Комплексное фото неба, составленное из 72 снимков в ближнем инфракрасном диапазоне с камеры точного наведения FGS

Несколькими днями ранее был опубликован первый испытательный снимок в инфракрасном диапазоне с одного из приборов телескопа. Эти данные не относились к научным результатам и были получены на устройстве, для съёмки специально не предназначенном — на «камере точного наведения» FGS, задача которой — обеспечивать точное позиционирование других инструментов. Раньше публиковались и другие снимки с телескопа, включая настроечные — например, селфи аппарата с камеры заднего вида и калибровочные изображения определённой звезды, полученные по отдельности каждым из 18 сегментов главного зеркала.

Итак, давайте же посмотрим, что за изображения подготовил космический телескоп вчера.

  • Участок эмиссионной Туманности Киля (NGC 3324) - большая область ионизированного водорода, содержащая много ярких и горячих звёзд.
    Это край гигантской полости внутри туманности, созданная мощным излучением и ветром молодых и ярких звёзд. Характерные пики в нижней части достигают "высоты" в 7 световых лет. NGC 3324 расположена примерно в 7600 световых годах от нас. Это изображение, получено с камеры Near-Infrared Camera (NIRCam).
  • Планетарная туманность Южное кольцо или Восьмёрка (NGC 3132). Одна из ближайших к нам планетарных туманностей (2500 световых лет).

    Обратите внимание: Три самых интересных космических телескопа, запуск которых запланирован на ближайшее время.

    Первое изображение сделано в ближнем инфракрасном диапазоне камерой NIRCam, второе в среднем инфракрасном диапазоне с помощью Mid-Infrared Instrument (MIRI). Примечательно, что в среднем ИК хорошо заметна разница в цвете звёзд в самом центре туманности. Всему виной космическая пыль, которая окружает одну из них.
  • Группа из пяти галактик в созвездии Пегаса Квинтет Стефана. Размер этой мозаики примерно 1/5 диаметра полной Луны на небе. Она содержит более 150 миллионов пикселей и состоит из почти 1000 отдельных файлов изображений. Четыре галактики Квинтета Стефана удалены от нас на 290 миллионов световых лет, а пятая всего на 40 миллионов. На изображении её очень легко опознать, так как в ней отлично различимы отдельные звёзды Гравитационно связаны и активно взаимодействуют только 4 из них, а пятая просто оказалась на луче зрения. Это снова комбинированное изображение и данные среднего ИК диапазона показывают области звездообразования во взаимодействующих галактиках.
  • Спектр атмосферы горячего юпитера WASP-96 b, удалённого на 1150 световых лет. Эта планета массой в половину Юпитера делает оборот вокруг звезды всего за 3.4 дня. JWST зафиксировал отчетливые следы воды, а также признаки облаков и дымки в атмосфере очень горячей газовой планеты-гиганта.
    Данные для спектра получены спектрографом NIRISS, пока планета находилась между нами и звездой, перемещаясь по диску в течении 6.4 часов.

Уэбб запечатлел признаки воды, наряду с ранее не обнаруженными признаками облаков и дымки, в атмосфере, окружающей горячую газовую планету-гигант под названием WASP-96 b, которая вращается вокруг далекой звезды, подобной нашему Солнцу.

Телескоп достиг этого, проанализировав звездный свет, отфильтрованный через атмосферу планеты, когда он движется по звезде, до нефильтрованного звездного света, обнаруженного, когда планета находится рядом со звездой — метод, называемый спектроскопией, который ни один другой инструмент не может выполнить с такой же детализацией.

WASP-96 b - одна из более чем 5000 подтвержденных экзопланет в Млечном Пути. Но что действительно волнует астрономов, так это перспектива направить Уэбба на небольшие миры, похожие на нашу собственную землю, для поиска атмосферы и водоемов с жидкой водой, которые могли бы поддерживать существование жизни.

Астрофизик НАСА Эмбер Страун сказала, что она была поражена поразительной детализацией изображений.

"Они [космические объекты] просто выскакивают! Здесь так много деталей, что это все равно, что смотреть в высоком разрешении".

Кроме того, как отметила астрофизик НАСА Джейн Ригби, изображения могут рассказать нам больше о таинственной темной материи, которая, как считается, составляет 85 процентов материи во Вселенной и является основной причиной эффекта космического увеличения.

Учитывая длительное время экспозиции, Уэбб должен побить все рекорды расстояния, взглянув назад в прошлое на то, что было в нашей Вселенной первые несколько сотен миллионов лет после Большого Взрыва, который произошёл 13,8 миллиарда лет назад.

Это просто удивительно: космический телескоп стал почти настоящей машиной времени!

Космический телескоп "Хаббл" сыграл ключевую роль в открытии того, что темная энергия заставляет Вселенную расширяться с постоянно растущей скоростью, поэтому, как отметили сотрудники НАСА, трудно представить, что мы могли бы узнать с помощью этого в 100 раз более мощного инструмента.

Автор статьи: Viggo Jackson

#новости #космос #исследования #астрономия #учёные #открытия #телескопы #nasa

Больше интересных статей здесь: Космос.

Источник статьи: Первые космические снимки телескопа James Webb.

Написать комментарий