Самое глубокое и четкое изображение Вселенной на сегодняшний день, наконец-то раскрытое Уэббом
Ожидание окончено! Через шесть месяцев после запуска 25 декабря 2021 года, 12 июля, космический телескоп “Джеймс Уэбб” предоставил первое изображение Вселенной, раскрыв (частично) свои экстраординарные возможности. Это самое глубокое изображение Вселенной, которое когда-либо было получено. Другими словами, мы можем увидеть галактики, расположенные ближе всего к Большому взрыву. Сами ученые впечатлены результатом. Но научная миссия только началась, и существует множество проектов и целей: понимание происхождения Вселенной или даже обнаружение жизни – это лишь самые захватывающие примеры.
Космический телескоп “Джеймс Уэбб” – самая сложная и мощная научная космическая обсерватория из когда-либо созданных, после 20 лет исследований. Аппарат работает преимущественно в инфракрасном диапазоне и был разработан НАСА при участии Европейского космического агентства и Канадского космического агентства.
С помощью четырех инструментов телескопа, разработанных специально для обнаружения инфракрасного света, можно видеть сквозь космическую пыль и изучать холодные или очень далекие небесные объекты. Уэбб вращается вокруг Солнца на расстоянии 1 500 000 километров от Земли, в точке, называемой точкой Лагранжа L2, вокруг которой он также движется по небольшой орбите. Благодаря такому удаленному расположению телескоп Уэбба имеет совершенно беспрепятственный обзор, и с его помощью можно наблюдать самые отдаленные уголки Вселенной гораздо глубже, чем с помощью космического телескопа Хаббл. Не говоря уже о том, что главное зеркало Уэбба (6,5 м) намного больше, чем у Хаббла (2,4 м).
Спустя шесть месяцев после его запуска, путешествия к месту назначения и корректировок, необходимых для развертывания и эксплуатации, первое цветное изображение Вселенной было представлено президентом Джо Байденом на публичном мероприятии в Белом доме в Вашингтоне. В своем выступлении президент пояснил, что на снимке изображен “самый древний задокументированный свет в истории Вселенной, появившийся более 13 миллиардов – позвольте мне повторить это – более 13 миллиардов лет назад“. Это трудно даже постичь.
Самое глубокое изображение далекой Вселенной
Космический телескоп НАСА “Джеймс Уэбб” создал самое глубокое и четкое на сегодняшний день инфракрасное изображение далекой Вселенной. Он показывает тысячи далеких галактик в созвездии Рыба, которые по видимой яркости тусклее всех ранее наблюдавшихся галактик. Билл Нельсон, администратор НАСА, говорит в своем заявлении: “Первый снимок космического телескопа Джеймса Уэбба (Webb Deep Field) – это не только первое цветное изображение с космического телескопа Джеймса Уэбба, это самое глубокое и четкое инфракрасное изображение далекой Вселенной на сегодняшний день“. Это изображение охватывает участок неба размером с песчинку на расстоянии вытянутой руки. Это лишь малая часть огромной Вселенной. Тем не менее это изображение скопления галактик SMACS 0723 изобилует деталями.
Важно отметить, что галактики, расположенные далеко от Земли, можно наблюдать только в инфракрасном диапазоне, поскольку расширение Вселенной “сдвинуло” их свет из видимой части электромагнитного спектра. Это глубокое поле, снятое камерой Уэбба в ближнем инфракрасном диапазоне (NIRCam), фактически состоит из нескольких изображений на разных длинах волн, в общей сложности 12,5 часа наблюдений. Это позволило достичь глубины в инфракрасном диапазоне длин волн за пределами самых глубоких полей космического телескопа “Хаббл”. Космическому телескопу Хаббл потребовалось несколько недель, чтобы получить менее резкий и мелкий результат!
На изображении показано скопление галактик SMACS 0723, каким оно было 4,6 миллиарда лет назад. Объединенная масса этого скопления галактик действует как гравитационная линза, увеличивая гораздо более удаленные галактики позади нее. NIRCam Уэбба сфокусировался на этих далеких галактиках. Они имеют небольшие, слабые структуры, никогда не наблюдавшиеся ранее, включая звездные скопления и диффузные особенности. Некоторые из галактик выглядят искривленными, и их возраст может превышать 13 миллиардов лет, почти до Большого взрыва – 13,8 миллиарда лет назад.
Что дальше?
После публикации первых изображений состоятся первые научные наблюдения Уэбба. Часть времени наблюдения Уэбба в течение его первых пяти месяцев посвящена программе Early Release Science, которая будет немедленно доступна астрономическому сообществу, чтобы они могли больше узнать о возможностях Уэбба и о том, как извлечь из этого максимальную пользу. Шесть научных категорий, на которые будет направлен пятимесячный период запуска: галактики и межгалактическая среда; массивные черные дыры и их галактики-хозяева; планеты (включая формирующиеся); Солнечная система; звездная физика и звездные популяции.
Астрономы, работавшие над созданием “Уэбба” и его инструментов, гарантировали, что время, затраченное на первые три запланированных цикла наблюдений, будет распределено между различными программами исследований, известными как программы общих наблюдателей. В них, помимо прочего, будут изучаться наблюдения “глубокого поля” – тип долговременных наблюдений, ориентированных на конкретные области, которые стали известны благодаря Хабблу.
Представители астрономического сообщества уже подали заявки и получили одобрение. Эти исследования знаменуют официальное начало общенаучных операций “Уэбба” – работы, для которой он был создан. 286 предложений, отобранных в марте 2021 года, охватывают широкий спектр научных областей и позволят астрономам использовать Уэбб для наблюдения за Вселенной, анализа собранных данных и публикации научных работ о своих выводах.
Доктор Томас Зурбухен, помощник администратора Управления научных миссий НАСА, сказал в своем заявлении: “Первый год наблюдений “Уэбба” предоставит широкому кругу ученых всего мира возможность наблюдать за конкретными объектами“.