În urmă cu exact un an, astronomii au lansat primele imagini științifice realizate cu telescopul James Webb, care a provocat euforie la mulți oameni.
Lunile următoare au adus și fotografii revoluționare ale cerului, fiecare dintre acestea a împins limitele cunoștințelor noastre despre astronomie, îmbogățindu-ne înțelegerea universului.
Nu ai impresia că treptat amintim din ce în ce mai puțin despre telescopul Hubble și primim mai ales mesaje noi legate de observațiile lui James Webb? Aceasta este doar o impresie. Dar adevărul este că Telescopul Spațial Hubble a făcut fotografii cu rezoluția nu cea mai bună și, uneori, de-a dreptul neclare, așa că imaginile iconice (Nebuloasa Chilă, Stâlpii Creației, regiunea de formare a stelelor din Micul Nor Magellanic) vor fi acum mult mai bine. La urma urmei, a venit momentul pentru proiecte complet noi, inclusiv pentru observații în adâncime spaţiu. Prin urmare, se poate scrie la nesfârșit despre munca telescopului lui James Webb. Desigur, asta nu înseamnă că Hubble a dispărut, el încă lucrează curajos în spațiu, dar a sosit timpul pentru succesorul său.
Cu toții ne amintim de fotografia telescopului lui James Webb din camera de la sol cu vizorul solar desfășurat, a cărui eficiență depinde de poziția sa pe orbită în jurul punctului L2. Și acum se află undeva în adâncurile universului studiind cosmosul și fotografiend obiecte interesante.
Citeste si: Teleportarea din punct de vedere științific și viitorul ei
În curând vor apărea noi telescoape spațiale, dar Webb va rămâne cel mai bun
Webb (oficial JWST sau Telescopul Spațial James Webb) în câteva luni va primi un alt însoțitor pe o orbită apropiată în jurul L2, la 1,5 milioane de kilometri de Pământ - telescopul Euclid pentru o cercetare la scară largă a cerului, care va căuta semne de existența energiei întunecate și a materiei întunecate Câțiva ani mai târziu, telescopului Euclid i se va alătura un alt telescop - Nancy Grace Roman (Nancy Grace Roman - geamăna lui Hubble), care va intra pe orbita Pământului. Cu toate acestea, James Webb este cel care va rămâne mult timp cel mai mare telescop spațial, cu cea mai bună capacitate de a vizualiza detaliile atât ale celui mai apropiat cosmos (sistemul solar), cât și cele mai îndepărtate părți ale universului.
Mai târziu în acest an, va marca o altă aniversare specială – 30 de ani de la „operația ochilor” a lui Hubble, instalarea unui instrument care corectează imaginea neclară creată de o oglindă lustruită necorespunzător. Acest lucru a fost făcut în decembrie 1993, la mai bine de trei ani după ce acest telescop a fost lansat pe orbită.
Telescopul lui James Webb nu a avut astfel de probleme, iar performanța instrumentelor sale a depășit cele mai sălbatice așteptări ale astronomilor. Da, oamenii de știință și inginerii au avut un an să treacă prin câteva momente inițiale de stres, întrucât unele elemente legate de instrumentul MIRI pentru observații în intervalul infraroșu mediu au eșuat de două ori (în vara lui 2022 și în primăvara lui 2023). La fel ca instrumentul NIRISS (iarna 2023), ale cărui probleme au fost cauzate de razele cosmice.
Cu toate acestea, investiția în James Webb a dat roade bine. Telescopul, conform datelor oficiale, a costat 10 miliarde de dolari. Această sumă poate fi comparată, de exemplu, cu 13 miliarde de dolari, care costă construcția celui mai modern portavion din flota americană - USS Gerald R. Ford. Nu este o comparație perfectă, dar arată cum diferă valoarea banilor în astronomie și tehnologia militară.
Citeste si:
- Observarea planetei roșii: o istorie a iluziilor marțiane
- Misiuni spațiale cu echipaj: de ce este încă o problemă întoarcerea pe Pământ?
Ce au rezultat 12 luni de observații cu telescopul?
Puteți citi mai multe despre telescop, cum este construit, secretele sale, controverse legate de numele în textele noastre anterioare. Dar este timpul să rezumam rezultatele anului de observații, să evidențiem cele mai interesante descoperiri și să le arătăm impactul asupra astronomiei.
Avantajele pe care Webb le-a oferit astronomilor sunt capacitatea de a vedea obiecte deja cunoscute cu o rezoluție și mai mare și de a vedea lucruri care au scăpat anterior atenției noastre. Astfel, astronomii au primit o mulțime de date care le vor permite să îmbunătățească teoriile existente sau să creeze altele noi. Deși sună foarte banal, realizările lui Webb au necesitat cooperarea inginerilor și oamenilor de știință din întreaga lume.
Vă prezentăm mai jos o colecție cu cele mai interesante imagini de la telescop James Webb, a primit până acum în 12 luni de observații.
Interesant de asemenea: Terraformarea lui Marte: s-ar putea planeta roșie să se transforme într-un nou Pământ?
Ce cercetează Webb? De la cei mai apropiați asteroizi până la cea mai îndepărtată gaură neagră
Primele observații comparative au arătat valoarea de a putea vedea cosmosul simultan în domeniul infraroșu apropiat și în intervalul infraroșu mediu, unde se pot vedea structuri mult mai reci, abia vizibile. Vorbim nu numai despre Pilonii iconici ai Creației, ci și despre observarea obiectelor Sistemului Solar. Telescopul James Webb a explorat deja Jupiter și Saturn, oferind cele mai bune imagini ale inelelor de praf ale lui Neptun, precum și ale lui Uranus și numeroasele sale luni. Cum a văzut telescopul Webb pe Uranus și inelele sale poate fi văzut în imaginea extinsă cu cei mai mari sateliți marcați:
Pe lângă planete, telescopul James Webb a vizat și lunile lui Saturn, inclusiv suprafața și norii lui Titan și ai Enceladus înghețat, unde emisiile de gheață, vapori de apă și compuși organici care formează toriu din jurul planetei au fost observate remarcabil de bine.
De asemenea, Webb le-a permis oamenilor de știință să urmărească ciocnirea sonda DART cu asteroidul Dimorphos în toamna trecută, iar anul acesta a ajutat la confirmarea existenței unei categorii deosebit de rare de comete care provin din centura de asteroizi dintre Marte și Jupiter. Cei mai mici asteroizi observați de Webb în acea regiune au un diametru de aproximativ 100 m.
Am fost interesați de observarea cometei Read de către telescopul Webb. Este foarte interesant pentru astronomi deoarece conține apă. Deși nu ar trebui să fie, având în vedere orbita cometei în centura de asteroizi, care este mult mai aproape de Soare decât orbitele cometelor dincolo de Neptun. Există vizualizări și concluzii în mass-media care sunt și mai impresionante, dar astronomii sunt mulțumiți de o diagramă ca cea din imaginea de mai sus.
De asemenea, astronomii au îndreptat telescopul către planete extrasolare. În ianuarie, telescopul Webb a descoperit prima astfel de planetă, care arată similar cu Pământul, deși se învârte în jurul soarelui său pe o orbită foarte îngustă, cu o perioadă de două zile. Cu observații în infraroșu, James Webb a reușit să măsoare temperatura de pe suprafața planetei stâncoase Trappist-1 b și a observat discul de praf din jurul tinerei stele AU Microscopii, care suferă o evoluție dinamică după formarea planetei. Fiecare dintre aceste observații are cea mai bună rezoluție a datelor. Spectroscoapele lui Webb au descoperit, de asemenea, atmosfere planetare neobișnuite, cum ar fi atmosfera de silicați din jurul planetei VHS 1256b.
Norul molecular Chamaeleon I arată impresionant în fotografie:
În ceea ce privește stele, telescopul Webb poate ajunge în regiuni în care stele tinere se vor forma în viitor, precum norul molecular Chamaeleon I, unde a fost detectată gheață, precum și numeroși compuși organici complecși care indică formarea planetelor în jurul stelelor, care în viitor poate fi începutul unei vieţi dezvoltate. În Nebuloasa Orion, la 1350 de ani lumină distanță, telescopul James Webb a descoperit cel mai complex compus, cationul metil, punctul de plecare pentru formarea formelor complexe de carbon.
Așa arată regiunea Nebuloasei Orion, unde spectroscopiștii au descoperit cea mai complexă particulă de carbon cunoscută în afara Sistemului Solar. Imagini de la NIRCam (infraroșu apropiat) și MIRI (infraroșu mediu):
Pe lângă observarea etapelor incipiente ale formării stelelor, cum ar fi L1527, telescopul Webb a observat și etapele finale ale vieții stelelor, cum ar fi masivul și fierbinte Wolf-Rayet 124, care va deveni o supernovă în viitor. În ambele cazuri, au fost înregistrate detalii invizibile anterior ale acestor obiecte.
Priviți doar aceste fotografii minunate, unde în stânga este formarea, nașterea unei stele, iar în dreapta este etapa finală a vieții unei stele vechi:
Datorită instrumentului cu infraroșu mijlociu de la MIRI, printre numeroasele imagini frumoase pot fi văzute și rămășițele supernovei Cassiopeia A. Deși au fost văzute de multe ori înainte, telescopul Webb a fost cel care a produs imagini mult mai clare. Și acest lucru va face posibil să înțelegem mai multe despre procesele care duc la explozii de supernove, deoarece acestea formează materie similară cu cea din care s-a format cândva Pământul.
Vezi cum a văzut telescopul Cassiopeia A. Apropo, a fost posibil să vezi această nebuloasă cu camerele cu infraroșu mijlociu ale MIRI.
Sistemul solar, obiectele Căii Lactee sunt cea mai apropiată zonă de observare a telescopului Webb. În ultimul an, telescopul a observat și alte galaxii mult mai îndepărtate, cum ar fi Andromeda și Norii Magellanic. Și cele în care puteți observa clar detalii, de exemplu, benzile de praf din galaxia NGC 1433, care se află la 46 de milioane de ani lumină distanță, și analizați evoluția clusterelor de stele pe baza observațiilor. Și cele care se află la o distanță de miliarde de ani lumină de noi, pentru care se pot observa doar siluetele și compoziția generală a acestora.
Fotografiile cu adevărat clare ne permit să vedem detaliile structurii prăfuite a galaxiei NGC1433 în intervalul infraroșu mediu. Imaginea a fost realizată ca parte a proiectului PHANGS (High Angular Resolution Physics in Nearby Galaxies).
Cu toate acestea, chiar și în acest din urmă caz, gama Webb este mai bună decât orice instrument disponibil astăzi. Este acest instrument de ultimă generație care ne permite să arătăm structuri pe care nu le-am văzut până acum.
Acestea includ clustere de galaxii originare din universul timpuriu, galaxii tinere care tocmai adună material din primele lor supernove și cele mai îndepărtate și una dintre cele mai timpurii galaxii din univers (300-500 de milioane de ani după Big Bang). Acestea sunt structuri în care stelele se formează intens și care existau deja când spațiile intergalactice erau umplute cu materie încă neionizată complet. Această etapă, când universul a devenit încet transparent la lumină, observăm în imaginile realizate de telescopul James Webb.
În observarea acestor obiecte cele mai îndepărtate, Webb este ajutat și de natură, sau mai precis, de fenomenul lensing. Cel mai perfect exemplu în acest sens este o imagine a superclusterului Pandora (sau Abell 2744), care conține numeroase galaxii cu lentile când universul avea câteva sute de milioane de ani. În comparație cu telescopul Hubble, imaginile din spațiul profund din peste 50 de surse de lumină pot fi obținute cu expuneri care durează câteva ore și nu zile. Aceasta este o accelerare uriașă a observației.
Telescopul James Webb a capturat superclusterul galaxiei Pandora în fotografii. În cazul lentilei gravitaționale, chiar și cea mai mică creștere a rezoluției este de neprețuit pentru modelarea fenomenului și estimarea distanței reale a galaxiilor cu lentilă.
Prin posibilitatea de a observa grupuri de astfel de obiecte timpurii, Webb a fost capabil să detecteze granulele structurii cosmice. Este format din grupuri de galaxii care sunt situate în spațiu, separate prin goluri (totuși, în practică, acestea nu sunt regiuni fără materie). Aceste studii sunt realizate ca parte a proiectului Cosmic Evolution Early Release Science (CEERS), care a făcut posibilă observarea celei mai vechi gauri negre, care există deja la 570 de milioane de ani după formarea universului nostru.
Observațiile găurilor negre îndepărtate din centrele galaxiilor sunt realizate folosind tehnologia micro-apertura, de câteva ori mai mare decât grosimea unui păr uman, care poate fi deschis și închis. Acest lucru îi permite lui Webb să observe spectrele a până la 100 de galaxii simultan, accelerând foarte mult munca și oferind astronomilor cantități mari de date, dintre care multe nu au fost încă analizate.
Spectrele mai multor galaxii sunt obținute simultan folosind tehnologia micro-apertura. Poate că nu pare foarte interesant pentru amator, dar astronomii ar putea scrie o carte întreagă doar pe baza acestei imagini.
Mai jos este o călătorie 290D către galaxia Maisie, care a existat când universul avea doar 5000 de milioane de ani. Acesta arată diferența dintre distanțe de până la 200 de galaxii în partea mică a cerului observată de CEERS. Trecând de la cea mai apropiată galaxie la Maisie, ne întoarcem în timp cu XNUMX de milioane de ani.
Interesant de asemenea:
- Comisia Europeană intenționează să plaseze un centru de prelucrare a datelor în spațiu
- China finalizează construcția stației spațiale Tiangong
Fotografie aniversară - regiunea de formare a stelei Rho Ophiuchi
„La prima sa aniversare, telescopul spațial James Webb și-a îndeplinit promisiunea de a deschide universul, oferind omenirii o comoară fascinantă de imagini și știință care va dura zeci de ani”, a declarat Nicola Fox, om de știință șef al NASA, rezumand prima aniversare. a observatiilor. Și este greu să nu fii de acord cu aceste cuvinte.
Pentru aniversarea sa, telescopul Webb a fotografiat regiunea de formare a stelelor Ro Ophiuchus, una dintre cele mai strălucitoare regiuni ale Căii Lactee. Multe stele de acolo tocmai se formează și sunt ascunse în norii de praf care domină regiunea galben-portocalie a imaginii. Cu excepția uneia care a reușit să strălucească prin praf, restul sunt aproximativ 50 de stele similare sau mai mici decât Soarele.
Acele stele care se nasc cumva sunt dezvăluite ochilor noștri în momentul în care, strălucind pentru prima dată, încep să împrăștie materia înconjurătoare.
Acest lucru poate fi observat în imagine sub formă de jeturi roșii și violete (dunii) de hidrogen molecular care iradiază în două direcții de la locația stelelor. Datorită telescopului James Webb, un număr atât de mare de jeturi suprapuse a fost observat pentru prima dată în această regiune.
Nebuloasa Rho Ophiuchus este situată la 390 de ani lumină depărtare în constelația Ophiuchus. Observarea acestuia cu echipamente de amatori necesită fotografiere cu expunere lungă, dar puteți încerca să găsiți o stea din apropiere cu același nume ca nebuloasa fără cameră. Luminozitatea sa este de 4,6 magnitudini. Aceasta înseamnă că poate fi văzut departe de luminile orașului, cu o vizibilitate bună chiar și cu ochiul liber. Și dacă nu cu ochiul liber, atunci cu siguranță cu binoclu.
În condiții mai dificile, trebuie să ne mulțumim cu observațiile stelei Antares din constelația Scorpion, care se află și ea în apropiere în nebuloasă. Vara este cel mai bun moment pentru a observa aceste obiecte în Ucraina, pentru că atunci ele sunt vizibile jos deasupra orizontului sudic.
Și telescopul James Webb își continuă călătoria prin univers, studiind noi stele, clustere și nebuloase. El va putea privi în trecutul Universului, va putea afla cum se nasc stelele și planetele, ceea ce ne va permite să înțelegem mai bine originea planetei noastre Pământ.
Interesant de asemenea: