Lygiai prieš metus astronomai paviešino pirmuosius mokslinius vaizdus, padarytus naudojant James Webb teleskopą, kurie sukėlė daugelio žmonių euforiją.
Kiti mėnesiai taip pat atnešė revoliucines dangaus nuotraukas, kurių kiekviena praplėtė mūsų astronomijos žinių ribas, praturtindama mūsų supratimą apie visatą.
Ar nesusidaro įspūdis, kad pamažu vis mažiau minime Hablo teleskopą ir dažniausiai gauname naujų pranešimų, susijusių su Jameso Webb stebėjimais? Tai tik įspūdis. Tačiau faktas yra tas, kad Hablo kosminis teleskopas fotografavo ne geriausia raiška ir kartais visiškai neryškiai, todėl ikoninės nuotraukos (Kelio ūkas, kūrimo stulpai, žvaigždžių formavimosi sritis Mažajame Magelano debesyje) būk daug geresnis. Juk atėjo laikas visiškai naujiems projektams, tarp jų ir stebėjimams gelmėse erdvė. Todėl apie Jameso Webbo teleskopo darbą galima rašyti be galo. Žinoma, tai nereiškia, kad Hablo nebėra, jis vis dar narsiai dirba kosmose, tačiau atėjo laikas jo įpėdiniui.
Visi prisimename Džeimso Webbo teleskopo nuotrauką antžeminėje patalpoje su įdėtu saulės skydeliu, kurio efektyvumas priklauso nuo jo padėties orbitoje aplink L2 tašką. O dabar jis kažkur visatos gelmėse tyrinėja kosmosą ir fotografuoja įdomius objektus.
Taip pat skaitykite: Teleportacija moksliniu požiūriu ir jos ateitis
Netrukus pasirodys nauji kosminiai teleskopai, tačiau Webb išliks geriausias
Webbas (oficialiai JWST arba James Webb kosminis teleskopas) po kelių mėnesių gaus kitą palydovą netoliese esančioje orbitoje apie L2, 1,5 milijono kilometrų nuo Žemės – Euklido teleskopą didelio masto dangaus tyrinėjimui, kuris ieškos tamsiosios energijos ir tamsiosios materijos egzistavimas Po kelerių metų prie Euklido teleskopo prisijungs kitas teleskopas – Nancy Grace Roman (Nancy Grace Roman – Hablo dvynė), kuris įskris į Žemės orbitą. Tačiau būtent Jamesas Webbas ilgai išliks didžiausiu kosminiu teleskopu, turinčiu geriausią galimybę matyti tiek artimiausio kosmoso (Saulės sistemos), tiek tolimiausių visatos kampelių detales.
Vėliau šiais metais bus minimas dar vienas ypatingas jubiliejus – sukanka 30 metų, kai Hablo teleskopui buvo atlikta „akių operacija“ – buvo sumontuotas instrumentas, ištaisantis neryškų vaizdą, kurį sukuria netinkamai poliruotas veidrodis. Tai buvo padaryta 1993 m. gruodį, praėjus daugiau nei trejiems metams po šio teleskopo iškėlimo į orbitą.
Jameso Webbo teleskopas tokių problemų neturėjo, o jo instrumentų veikimas viršijo drąsiausius astronomų lūkesčius. Taip, mokslininkai ir inžinieriai turėjo metus išgyventi kai kurias pradines streso akimirkas, nes kai kurie elementai, susiję su MIRI prietaisu, skirtu stebėjimams vidutiniame infraraudonųjų spindulių diapazone, sugedo du kartus (2022 m. vasarą ir 2023 m. pavasarį). Kaip ir instrumentas NIRISS (2023 m. žiema), kurio problemas sukėlė kosminiai spinduliai.
Nepaisant to, investicijos į Jamesą Webbą pasiteisino. Oficialiais duomenimis, teleskopas kainavo 10 milijardų dolerių. Tokią sumą galima palyginti, pavyzdžiui, su 13 milijardų dolerių, kurie kainuoja moderniausio JAV laivyno lėktuvnešio – USS Gerald R. Ford – statybą. Tai nėra tobulas palyginimas, tačiau jis parodo, kaip pinigų vertė skiriasi astronomijoje ir karinėse technologijose.
Taip pat skaitykite:
- Raudonosios planetos stebėjimas: Marso iliuzijų istorija
- Pilotuojamos kosminės misijos: kodėl grįžimas į Žemę vis dar yra problema?
Ką davė 12 mėnesių stebėjimai teleskopu?
Daugiau apie teleskopą, kaip jis pastatytas, jo paslaptis, su pavadinimu susijusius ginčus galite paskaityti mūsų ankstesni tekstai. Tačiau metas apibendrinti stebėjimų metų rezultatus, išskirti įdomiausius atradimus ir parodyti jų įtaką astronomijai.
Privalumai, kuriuos Webbas suteikė astronomams, yra galimybė pamatyti jau žinomus objektus dar didesne raiška ir pamatyti tai, kas anksčiau nepastebėjo mūsų dėmesio. Taigi astronomai gavo daug duomenų, kurie leis patobulinti esamas teorijas arba sukurti naujas. Nors tai skamba labai trivialiai, Webb pasiekimai reikalavo inžinierių ir mokslininkų iš viso pasaulio bendradarbiavimo.
Žemiau pateikiame įdomiausių vaizdų kolekciją iš teleskopu Jamesas Webbas, iki šiol gautas per 12 mėnesių stebėjimų.
Taip pat įdomu: Terraformuojantis Marsas: ar Raudonoji planeta gali virsti nauja Žeme?
Ką Webb tiria? Nuo artimiausių asteroidų iki tolimiausios juodosios skylės
Pirmieji lyginamieji stebėjimai parodė, kaip naudinga tuo pačiu metu matyti kosmosą artimojo infraraudonųjų spindulių diapazone ir vidutiniame infraraudonųjų spindulių diapazone, kur galite pamatyti daug šaltesnes, vos matomas struktūras. Kalbame ne tik apie ikoniškus Kūrybos stulpus, bet ir apie Saulės sistemos objektų stebėjimą. James Webb teleskopas jau ištyrė Jupiterį ir Saturną, pateikė geriausius Neptūno dulkių žiedų, taip pat Urano ir daugybės jo palydovų vaizdus. Kaip Webb teleskopas matė Uraną ir jo žiedus, galima pamatyti išplėstiniame vaizde, kuriame pažymėti didžiausi palydovai:
Be planetų, James Webb teleskopas taip pat buvo nukreiptas į Saturno palydovus, įskaitant Titano ir ledinio Encelado paviršių ir debesis, kur ledo, vandens garų ir organinių junginių, sudarančių torį aplink planetą, emisijos buvo labai gerai matomos.
Webbas taip pat leido mokslininkams stebėti DART zondo susidūrimą su asteroidu Dimorphos praėjusį rudenį, o šiais metais padėjo patvirtinti, kad egzistuoja ypač reta kometų kategorija, kilusi iš asteroidų juostos tarp Marso ir Jupiterio. Mažiausi asteroidai, kuriuos Webbas pastebėjo tame regione, yra apie 100 m skersmens.
Mus domino kometos Read stebėjimas Webb teleskopu. Tai labai įdomu astronomams, nes jame yra vandens. Nors taip neturėtų būti, atsižvelgiant į kometos orbitą asteroidų juostoje, kuri yra daug arčiau Saulės nei kometų orbitos už Neptūno. Žiniasklaidoje yra dar įspūdingesnių vizualizacijų ir išvadų, tačiau astronomai džiaugiasi tokia diagrama, kokia yra aukščiau esančiame paveikslėlyje.
Astronomai taip pat nukreipė teleskopą į ekstrasalines planetas. Sausio mėnesį Webb teleskopas aptiko pirmąją tokią planetą, kuri atrodo panaši į Žemę, nors sukasi aplink Saulę labai siaura orbita dviejų dienų periodu. Infraraudonųjų spindulių stebėjimais Jamesas Webbas sugebėjo išmatuoti temperatūrą uolinės planetos Trappist-1 b paviršiuje ir stebėjo dulkių diską aplink jauną žvaigždę AU Microscopii, kuri po planetos formavimosi vyksta dinamiškai. Kiekvienas iš šių stebėjimų gali pasigirti geriausia duomenų raiška. Webb spektroskopai taip pat aptiko neįprastas planetų atmosferas, tokias kaip silikatinė atmosfera aplink VHS 1256b planetą.
Nuotraukoje įspūdingai atrodo Chamaeleon I molekulinis debesis:
Kalbant apie žvaigždes, Webb teleskopas gali pasiekti regionus, kuriuose ateityje susiformuos jaunos žvaigždės, pavyzdžiui, Chamaeleon I molekulinį debesį, kuriame buvo aptiktas ledas, taip pat daugybę sudėtingų organinių junginių, rodančių planetų susidarymą aplink žvaigždes. kuri ateityje gali būti išsivysčiusio gyvenimo pradžia. Oriono ūke, esančiame už 1350 XNUMX šviesmečių, James Webb teleskopas aptiko sudėtingiausią junginį – metilo katijoną – sudėtingų anglies formų susidarymo pradžios tašką.
Taip atrodo Oriono ūko regionas, kuriame spektroskopai atrado sudėtingiausią anglies dalelę, žinomą už Saulės sistemos ribų. Vaizdai iš NIRCam (artimųjų infraraudonųjų spindulių) ir MIRI (vidutinio infraraudonųjų spindulių):
Stebėdamas ne tik ankstyvąsias žvaigždžių formavimosi stadijas, kaip L1527, Webb teleskopas taip pat stebėjo paskutinius žvaigždžių gyvenimo etapus, pavyzdžiui, masyvų ir karštą Wolf-Rayet 124, kuris ateityje taps supernova. Abiem atvejais buvo užfiksuotos anksčiau nematomos šių objektų detalės.
Tiesiog pažiūrėkite į šias nuostabias nuotraukas, kur kairėje – žvaigždės formavimasis, gimimas, o dešinėje – paskutinis senos žvaigždės gyvenimo etapas:
MIRI vidutinio infraraudonųjų spindulių instrumento dėka tarp daugybės gražių vaizdų galima įžvelgti ir supernovos Cassiopeia A liekanas. Nors jos jau buvo matytos ne kartą, būtent Webb teleskopas padarė daug aiškesnius vaizdus. Ir tai leis daugiau suprasti procesus, sukeliančius supernovų sprogimus, nes jie sudaro medžiagą, panašią į tą, iš kurios kadaise susidarė Žemė.
Pažiūrėkite, kaip teleskopas matė Cassiopeia A. Beje, šį ūką buvo galima pamatyti su MIRI vidutinio infraraudonųjų spindulių kameromis.
Saulės sistema, Paukščių Tako objektai yra artimiausia Webb teleskopo stebėjimo zona. Per pastaruosius metus teleskopas taip pat stebėjo kitas, daug tolimesnes galaktikas, tokias kaip Andromeda ir Magelano debesys. Ir tie, kuriuose galite aiškiai stebėti detales, pavyzdžiui, dulkių juostas galaktikoje NGC 1433, kuri yra už 46 milijonų šviesmečių, ir pagal stebėjimus analizuoti žvaigždžių spiečių evoliuciją. Ir tie, kurie yra milijardų šviesmečių atstumu nuo mūsų, kuriems galima stebėti tik jų siluetus ir bendrą sudėtį.
Tikrai ryškios nuotraukos leidžia pamatyti dulkėtos galaktikos NGC1433 struktūros detales vidutinio infraraudonųjų spindulių diapazone. Vaizdas buvo padarytas įgyvendinant projektą PHANGS (didelės kampinės skiriamosios gebos fizika netoliese esančiose galaktikose).
Tačiau net ir pastaruoju atveju Webb asortimentas yra geresnis už bet kurį šiandien mums prieinamą instrumentą. Būtent šis modernus įrankis leidžia parodyti struktūras, kurių dar nematėme.
Tai galaktikų spiečiai, atsiradę ankstyvojoje visatoje, jaunos galaktikos, kurios tik renka medžiagą iš savo pirmųjų supernovų, ir tolimiausios bei vienos ankstyviausių galaktikų visatoje (300–500 mln. metų po Didžiojo sprogimo). Tai struktūros, kuriose intensyviai formuojasi žvaigždės ir kurios egzistavo jau tada, kai tarpgalaktinės erdvės buvo užpildytos dar nevisiškai jonizuota medžiaga. Šį etapą, kai visata pamažu tapo skaidri šviesai, stebime James Webb teleskopo nuotraukose.
Stebėti šiuos labiausiai nutolusius objektus Webbui padeda ir gamta, o tiksliau – objektyvavimo fenomenas. Tobuliausias pavyzdys yra superspiečiaus Pandora (arba Abell 2744), kuriame yra daugybė lęšių galaktikų, kai visata buvo keli šimtai milijonų metų, vaizdas. Palyginti su Hablo teleskopu, gilios erdvės vaizdus galima gauti iš daugiau nei 50 000 šviesos šaltinių, kai ekspozicija trunka kelias valandas, o ne dienas. Tai didžiulis stebėjimo pagreitis.
James Webb teleskopas užfiksavo Pandoros galaktikų superspiečius nuotraukose. Gravitacinio lęšio atveju net ir mažiausias skiriamosios gebos padidėjimas yra neįkainojamas modeliuojant reiškinį ir įvertinant tikrąjį objektyvuojamų galaktikų atstumą.
Gebėdamas stebėti tokių ankstyvųjų objektų grupes, Webbas sugebėjo aptikti kosminės struktūros grūdelius. Jį sudaro erdvėje išsidėsčiusių galaktikų sankaupos, kurias skiria tuštumos (tačiau praktiškai tai nėra regionai be materijos). Šie tyrimai atliekami kaip „Cosmic Evolution Early Release Science“ (CEERS) projekto dalis, kuri leido stebėti seniausią juodąją skylę, kuri jau egzistuoja praėjus 570 milijonų metų po mūsų visatos susidarymo.
Tolimų juodųjų skylių stebėjimai galaktikų centruose atliekami naudojant mikro apertūrų technologiją, kelis kartus storesnę už žmogaus plauką, kurią galima atidaryti ir uždaryti. Tai leidžia Webbui vienu metu stebėti iki 100 galaktikų spektrus, o tai labai pagreitina darbą ir suteikia astronomams daugybę duomenų, kurių daugelis dar turi būti išanalizuoti.
Naudojant mikroapertūrų technologiją, vienu metu gaunami kelių galaktikų spektrai. Mėgėjui tai gali pasirodyti nelabai įdomu, tačiau vien pagal šį paveikslą astronomai galėtų parašyti visą knygą.
Žemiau pateikiama 290D kelionė į Meisie galaktiką, kuri egzistavo, kai visatai tebuvo 5000 milijonų metų. Tai rodo iki 200 galaktikų atstumų skirtumą mažoje dangaus dalyje, kurią stebėjo CEERS. Iš artimiausios galaktikos į Maisie grįžtame XNUMX milijonų metų atgal.
Taip pat įdomu:
- Europos Komisija planuoja kosmose įrengti duomenų apdorojimo centrą
- Kinija baigia Tiangong kosminės stoties statybas
Jubiliejinė nuotrauka – Rho Ophiuchi žvaigždžių formavimosi regionas
„Per pirmąsias savo metines Jameso Webbo kosminis teleskopas ištesėjo pažadą atverti visatą, suteikdamas žmonijai įspūdingą vaizdų ir mokslo lobyną, kuris tęsis dešimtmečius“, – apibendrindama pirmąsias metines sakė NASA vyriausioji mokslininkė Nicola Fox. pastebėjimų. Ir su šiais žodžiais sunku nesutikti.
Savo jubiliejaus proga Webb teleskopas nufotografavo žvaigždžių formavimosi regioną Ro Ophiuchus – vieną ryškiausių Paukščių Tako regionų. Daugelis žvaigždžių ten tik formuojasi ir yra paslėptos dulkių debesyse, dominuojančiuose oranžinės geltonos spalvos vaizdo srityje. Išskyrus vieną, kuri sugebėjo spindėti per dulkes, likusios yra maždaug 50 žvaigždžių, panašių į Saulę arba už ją mažesnės.
Tos žvaigždės, kurios kažkaip gimsta, mūsų akims atsiskleidžia tuo metu, kai, pirmą kartą sužibusios, pradeda sklaidyti aplinkinę materiją.
Tai matyti paveikslėlyje raudonų ir purpurinių molekulinio vandenilio čiurkšlių (drūlių) pavidalu, spinduliuojančiais dviem kryptimis nuo žvaigždžių vietos. James Webb teleskopo dėka šiame regione pirmą kartą buvo pastebėtas toks didelis persidengiančių purkštukų skaičius.
Rho Ophiuchus ūkas yra už 390 šviesmečių Ophiuchus žvaigždyne. Norint jį stebėti mėgėjiška įranga, reikia fotografuoti ilgos ekspozicijos metu, tačiau be fotoaparato galite pabandyti surasti netoliese esančią žvaigždę tokiu pačiu pavadinimu kaip ir ūkas. Jo ryškumas yra 4,6 balo. Tai reiškia, kad jis gali būti matomas toli nuo miesto šviesų ir geras matomumas net plika akimi. Ir jei ne plika akimi, tai tikrai su žiūronais.
Sunkesnėmis sąlygomis tenka tenkintis su Antares žvaigždės Skorpiono žvaigždyne, kuri taip pat yra netoliese ūko, stebėjimais. Vasara yra geriausias metas stebėti šiuos objektus Ukrainoje, nes tada jie matomi žemai virš pietų horizonto.
James Webb teleskopas tęsia savo kelionę per visatą, tyrinėdamas naujas žvaigždes, spiečius ir ūkus. Jis galės pažvelgti į Visatos praeitį, sužinoti, kaip gimsta žvaigždės ir planetos, o tai leis geriau suprasti mūsų planetos Žemės kilmę.
Taip pat įdomu: