Spectroscopy with Webb. Webb & Other Space Telescopes. Webb's Scientific Method. Image Processing. James Webb Space Telescope. Источник: ESA. Воплощение мечты о совершенном телескопе. Телескоп — это устройство, которое собирает свет с большой площади таким образом, что мы видим дальние объекты так, будто они находятся гораздо ближе.
Новые наблюдения могут перевернуть наше понимание формирования галактик и природы темной материи
Основные конструктивные элементы телескопа Затем поверхность каждого зеркала стачивается для придания формы, близкой к расчётной. После этого зеркало тщательно сглаживают и полируют. Этот процесс повторяется до тех пор, пока форма сегмента зеркала не станет близка к идеальной. Затем зеркало с учётом полученной информации проходит окончательную полировку.
По завершении обработки сегмента передняя часть зеркала покрывается тонким слоем золота для лучшего отражения инфракрасного излучения в диапазоне 0,6—29 мкм [105] , и готовый сегмент проходит повторные испытания на воздействие криогенных температур [76]. Развёртыванием зеркала управляет система из 132 отдельных приводов и моторов, которая вначале формирует его из трёх крупных фрагментов, а затем правильно позиционирует каждый из 18 сегментов и задаёт им необходимую кривизну. Испытания[ править править код ] 10 июля 2017 года — начало финального испытания телескопа на воздействие криогенных температур со значением 37 К в космическом центре имени Джонсона в Хьюстоне , которое продлилось 100 дней [108].
Помимо испытаний в Хьюстоне аппарат прошёл серию механических испытаний в центре космических полётов Годдарда, в результате которых подтвердилось, что он сможет выдержать запуск на орбиту с помощью тяжёлой ракеты-носителя. Пропускная способность атмосферы и спектральные линии химических соединений, которые являются маркерами Земля-подобных условий для возникновения жизни В начале февраля 2018 года гигантские зеркала и различные приборы были доставлены на предприятие компании Northrop Grumman в Редондо-Бич для последнего этапа сборки телескопа. Там шло сооружение двигательного модуля телескопа и его солнцезащитного экрана.
Когда вся конструкция была собрана, её доставка была запланирована на морском судне из Калифорнии во французскую Гвиану [109]. Во время испытаний для охлаждения использовался жидкий азот, а для нагрева — термобатареи [110] [111]. Далее специалисты соединили электрические цепи двух частей телескопа, после чего провели функциональные испытаний этих цепей [112].
После того, как обе половины телескопа были собраны, «Джеймс Уэбб» упаковали в специальную капсулу для запуска и отправили на космодром Куру во Французской Гвиане. Джеймса Уэбба завершены, но на протяжении 15 месяцев будет проведена ещё серия наземных испытаний. В 2020 году аппаратуру телескопа испытывали на устойчивость к вибрации и к шуму при запуске ракетой-носителем «Ариан-5», планировалась смена части электронной аппаратуры, нештатно сработавшей во время предыдущих испытаний, и ещё одна проверка всех систем, чтобы оценить, как комплексные испытания повлияли на аппаратуру обсерватории [113].
Годдарда сообщил, что специалисты завершили первый полный цикл наземных испытаний научных инструментов, и что в ближайшее время должна начаться новая серия вибрационных и акустических испытаний. В ходе испытаний проверялось, сможет ли «Джеймс Уэбб» пережить нагрузки во время старта ракеты и его вывода на орбиту [117]. Зоны чувствительности разных инструментов 1 марта 2021 года телескоп прошёл финальные функциональные испытания, в ходе которых специалисты проверили электрические цепи телескопа и работу системы связи.
Электрические испытания продлились 17 дней, за это время специалисты проверили функциональность всех электронных компонентов телескопа и его научных инструментов. В ходе проверки систем связи моделировалась ситуация обмена данными обсерватории с Землёй, для этого инженеры передали на борт телескопа, находящегося в чистой комнате компании Northrop Grumman Space Systems в Калифорнии, команды через эмулятор Сети дальней космической связи НАСА. Кроме того, инженеры отработали ситуацию передачи управления телескопом от одного командного центра другому, а также успешно отправили несколько корректировок на борт обсерватории, пока она выполняла нужные команды.
В реальных условиях связь с обсерваторией будут обеспечивать три комплекса Сети дальней космической связи NASA в Калифорнии, Испании и Австралии, а также антенны в Нью-Мексико и европейские станции в Кении и Германии [118] [119]. В следующий раз он должен будет развернуться самостоятельно после запуска. Укладка продлилась месяц и включала в себя ряд трудоёмких операций, таких как зигзагообразное складывание каждого слоя и их выравнивание, укладка 90 натяжных тросов, а также установка 107 спусковых устройств, которые будут удерживать слои каптона в правильном положении до момента развёртывания.
В течение следующих трёх месяцев специалисты завершат перевод экрана в полётную конфигурацию, в частности установят и закрепят все кабели, крышки для экранов, а также узлы системы разворачивания экрана, таких как направляющие стрелы и основания экранов [75] [120]. Камера ближнего инфракрасного диапазона 1 июля 2021 года ЕКА сообщило, что телескоп прошёл финальную проверку на совместимость с ракетой-носителем Ariane 5, которая будет выводить его в космос. Работы включали в себя оценку уровней внешних воздействий на телескоп во время нахождения под головным обтекателем ракеты и разработку плана полёта ракеты и отделения телескопа от разгонного блока [123] [124].
Размеры и положение изображений, показанных здесь, отражают относительное расположение каждого из инструментов телескопа Джеймса Уэбба в фокальной плоскости телескопа. После коррекции орбиты на околоземной орбите, аппарат на протяжении четырёх недель будет двигаться к пункту назначения в Точку Лагранжа L2 системы Земля — Солнце , которая находится на расстоянии 1,5 млн километров от Земли [127]. К 29 декабря 2021 года телескоп совершил две из трёх коррекций траектории, развернул антенну для передачи на Землю научных и других данных, а также массив солнечных батарей [128] [129].
Земля и Луна все время будут находиться с одной стороны от аппарата — это значит, что телескоп всегда будет иметь доступ к половине обзора. Чтобы увидеть любую точку на небе, нужно просто подождать несколько месяцев. От орбиты L2 Земля находится достаточно далеко, чтобы излучаемое ею тепло не согрело «Уэбба». А поскольку L2 является местом гравитационного равновесия, «Уэббу» легко поддерживать там свою орбиту. На этой орбите уже работает много космических аппаратов, включая российский рентгеновский телескоп «Спектр-РГ». Впереди у «Джеймса Уэбба» настройка аппаратуры — инженеры начнут сложный трехмесячный процесс настройки оптики телескопа с почти нанометровой точностью.
Массив из 18 снимков, сделанных "Джеймсом Уэббом". DePasquale Первые научные снимки "Джеймса Уэбба" стоят того, чтобы подождать Завершив первую фазу операции, специалисты приступили ко второму этапу - "Выравниванию сегментов". На этой стадии управление полетами исправит серьезные погрешности позиционирования сегментов зеркала и скорректирует юстировку вспомогательного зеркала. Это позволит более точно сфокусировать каждое из 18 отдельных изображений одной и той же звезды в процессе дальнейших наблюдений. На третьем этапе, который называется "глобальное выравнивание", 18 звездных изображений будут наложены друг на друга, то есть золотые зеркала будут корректно нацелены на одну точку.
Ученые открыли ее только в начале этого года. Звезду назвали Эарендел в честь полуэльфа - персонажа из серии книг Джона Толкина "Властелин колец". Эта звезда была впервые обнаружена другим космическим телескопом - "Хабблом". Однако тогда ее было довольно трудно разглядеть. Remember Earendel, the farthest star we announced this week?
Телескоп "Джеймс Уэбб" прислал на Землю фото редчайшей галактики
Schmidt Together the displays depict what researchers say are dark columns of gas and dust from stars in their early formation stages. Messier 74 is approximately 32 million light-years away but is typically too dark to observe with a regular telescope. With the infrared imagery enhancement, gas and dust become apparent, and the X-ray wavelengths help depict the high-energy activity. The last of the stunning composite images is of NGC 1672 or what is otherwise known as a spiral galaxy.
Оно сияет мощнее триллиона солнц в инфракрасном спектре. Процесс начался более 700 млн лет назад. Объект Arp 220 — это ближайшая к Земле ультраяркая инфракрасная галактика и самая сияющая из трех столкновений галактик относительно рядом с планетой. Ультраяркими инфракрасными галактиками называют те, которые имеют яркость выше биллиона светимости Солнца.
Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций Роскомнадзор. Отдельные публикации могут содержать информацию, не предназначенную для пользователей до 16 лет. Интернет-журнал Новая Наука каждый день сообщает о последних открытиях и достижениях в области науки и новых технологий.
Таким образом, соотношение массы черной дыры к звездной массе составляет 0,05—1, что больше, чем типичные подобные соотношения типичное соотношение 0,001—0,002 для галактик в Местной Вселенной. Исследователи, как и группа, первоначально обнаружившая галактику, считают, что свойства черной дыры лучше всего укладываются в модель зародыша в виде массивной черной дыры прямого коллапса. Ранее мы рассказывали о том, как «Джеймс Уэбб» нашел очень маленькую галактику в ранней Вселенной.
Ученые заявили, что телескоп «Джеймс Уэбб» стоимостью 10 млрд долларов был необратимо поврежден
Космический телескоп имени Джеймса Уэбба (JWST) получил детализированное изображение, на котором запечатлена протозвезда, окруженная туманностью, в созвездии Персея. Об этом сообщается в пресс-релизе на сайте Европейского космического агентства ЕКА. В статье, опубликованной в Nature, подробно описаны находки с использованием новых данных космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST). Фотопост: первые фотографии, сделанные невероятным телескопом имени Джеймса Уэбба. Потрясающей красоты изображения, которые дают нам больше информации об устройстве Вселенной. Коллаж составлен из фотографий, сделанных телескопом имени Джеймса Уэбба.
Телескоп «Джеймс Уэбб» сделал фото вопросительного знака в космосе
Изображение, сделанное космическим телескопом Джеймса Уэбба, показывает многочисленные звезды и небесные объекты. Помимо того, что телескоп посеял семена потенциальных новых кризисов в астрономии, он также закрепил старый: напряженность Хаббла. В 2023 году космический телескоп «Джеймс Уэбб» сделал множество открытий, среди которых обнаружение органических молекул – предвестников жизни – и «невозможных» ранних галактик. Новый телескоп обычно сравнивают с «Хабблом», который находится на орбите уже около тридцати лет, хотя у них есть ключевое различие: «Хаббл» работает в оптическом, а «Джеймс Уэбб» — в инфракрасном диапазоне. "Уэбб" же располагается далеко в космосе, в точке Лагранжа Солнце — Земля, на расстоянии около 1,5 миллиона километров от Земли. Это позволяет телескопу часами непрерывно регистрировать излучение, исходящее от WASP-96b. saturn, its rings and three moons stand out against the blackness of space in this james webb space telescope photo. Image of Saturn and several of its moons, captured by the James Webb Space Telescope’s NIRCam instrument on June 25, 2023.
«Их не должно существовать»: что увидел телескоп «Джеймс Уэбб»
| «Джеймс Уэбб» подтвердил открытие самого далекого активного в рентгене галактического ядра | Новые изображения, полученные космическим телескопом “Джеймс Уэбб” (JWST), вносят раскол среди астрономов и космологов, поскольку они ставят под сомнение то, как на самом деле выглядели ранние дни нашей Вселенной. |
| «Джеймс Уэбб» показал 19 ближайших спиральных галактик - ВФокусе | Инфракрасный космический телескоп «Джеймс Уэбб» подтвердил обнаружение самого удаленного активного в рентгеновском диапазоне галактического ядра, свет от которого шел до Земли 13,2 миллиарда лет. |
| Новости — Самый мощный и большой телескоп «Джеймс Уэбб» развернулся в космосе | Чем полезен «Джеймс Уэбб». Новый телескоп, подобно своему предку, также является орбитальной инфракрасной обсерваторией. Это означает, что его основной задачей будет изучение теплового излучения. |
| Самый мощный и большой телескоп «Джеймс Уэбб» развернулся в космосе | Чтобы отметить окончание первого года работы орбитального телескопа «Джеймс Уэбб», NASA опубликовало полученное с его помощью фото звездообразования в облачном комплексе Ро Змееносца. |
Новые наблюдения могут перевернуть наше понимание формирования галактик и природы темной материи
Ранее сообщалось , что "Джеймс Уэбб" нашел шесть сверхкрупных галактик, массы которых более чем в 100 миллиардов раз превышают массу Солнца. По информации Университета штата Пенсильвания, их размеры можно сравнить с такими галактиками, как Млечный Путь, Андромеда и Водоворот. Телескоп "Джеймс Уэбб" запечатлел "Столпы творения" Читайте также.
В 1974 году, в рамках программы сокращений расходов бюджета, конгресс США полностью отменил финансирование проекта, однако, после продолжительных дебатов и согласования скромного стартового бюджета в 400 миллионов долларов началось производство, которое как и любая стройка не закончилось в срок. Схема телескопа Хаббл Хаббл, как и Уэбб — зеркальный телескоп, он отражает свет от участка звездного неба вогнутым зеркалом на матрицу камеры. Требования к гладкости зеркала — очень высоки: на нем не должно быть неровностей больше 30 нанометров в 2666 раз меньше человеческого волоса , при диаметре в 2,4 метра. Главное зеркало космического телескопа Хаббл полируется на заводе Перкин-Элмер в 1979 году Кроме того, аппарат должен был пережить тряску при старте и большой перепад космических температур.
Когда работы были вроде как завершены старт назначили на 1983 год и телескоп обрел имя в виде фамилии Эдвина Хаббла — человека, который открыл миру другие галактики и внес существенный вклад в теорию метрического расширения вселенной. Из-за недоработок запуск запланировали в 1984 году… потом в 1985, ну в 1986 уж точно! В январе 1986 года произошла катастрофа с участием шаттла Челленджер и запуск решили отложить на несколько лет. Все это время телескоп хранился в комнате с контролируемыми условиями и частично включенными системами, потребляя 6 миллионов долларов в месяц.
В результате, Хаббл запустили в 1990 году. Первый же снимок вышел мутным, как вид через окно в туалете. Оказалось, главное зеркало несмотря на свою гладкость не было точно выведеным в плане кривизны. Три года готовилась миссия по спасению четкости на высоте 545 километров.
Заменять зеркало в космосе — очень сложно, а посадку на Землю телескоп мог бы не пережить. Решение оказалось забавным — Хабблу установили корректирующую линзу, как подслеповатому человеку выписывают очки. Сравнительное изображение ядра галактики M100 показывает значительное улучшение взора космического телескопа Хаббл на Вселенную после первой миссии Hubble Servicing Mission в декабре 1993 года Всего было проведено четыре экспедиции, выполняющие техническое обслуживание и срочный ремонт космического телескопа. Слева — первая экспедиция по установке линзы 1993 года, в центре — третья экспедиция 1999 года по замене вышедших из строя гироскопов, справа — четвертая экспедиция 2009 года по замене опять гироскопов и много чего еще В 1997 году в ходе второй экспедиции у Хаббла был заменен спектрограф и уже в это время было принято решение построить космический телескоп нового поколения — больше, дальше и не такой косячный.
Запуск планировали на 2007 год, а бюджет в 500 миллионов долларов. Нужно ли говорить, что сроки и сметы не были соблюдены? Уэбба, который курировал создание лунной программы США «Аполлон». Проблемы начались уже на этапе названия.
Мало того что Джеймс Уэбб человек — просто чиновник, а не ученый, не космонавт, не совершил никаких открытий, так еще и требования к американским деятелям изменились с 60-х годов. В двухтысячных политику уже нужно было быть толерантным и признанным сообществом меньшинств, а Джеймс Уэбб отличился в обратную сторону.
Викиновости:Проверка статей. Только независимый редактор может опубликовать статью. Инструкция для редакторов: Проверьте статью на соответствие всем правилам. Обязательно проверьте всю фактологическую информацию и отсутствие нарушения авторских прав проверить.
Волновой диапазон JWST: 0,6 — 28 мкм части видимого и инфракрасного. Волновой диапазон Хаббла: 0,11 — 2,4 мкм ультрафиолетовый, видимый, инфракрасный. Фокусное расстояние Хаббла: 57,6 м. JWST — гигантский инфракрасный телескоп Телескоп «видит», начиная с зеленых лучей от 0,6 до 30 микрон.
Инфракрасный телескоп измеряет тепловые сигналы, поэтому его детекторы должны быть холоднее, чем изучаемые области. В противном случае он не увидит ничего, кроме собственного тепла. Поэтому конструкция и все приборы JWST рассчитаны на большие перепады температур и способны работать при сверхнизких температурах, например, при 7К - 2600С. Точка Лагранжа L2 — это положение равновесия в системе Солнце-Земля, и телескоп будет синхронно с Землей обращаться вокруг Солнца, но не по земной орбите, а дальше на 1,5 млн км. Это значит, что мы всегда будем видеть его в полночь. Это место в космосе очень удобно для обеспечения быстрой и надёжной передачи данных и управления телескопом. Находясь там, телескоп может всегда смотреть в другую сторону от Солнца. А уникальная конструкция JWST, позволит его зеркалу всегда быть в тени своего паруса-экрана, защищающего его от Солнца. Крем от загара имеет степень защиты 30, 50... Парус-экран JWST имеет степень защиты 1 000 000!
Фантастическая точность конструкции JWST Раскрываясь в космосе, все приборы телескопа должны обеспечить фантастическую точность поверхности — примерно в 10 тысяч!
Чем занимались исследователи космоса в 2023 году
Работа над ним шла 25 лет. Главная уникальность «Уэбба» — размер зеркала. Его диаметр больше, чем у предшественника «Хаббла», почти в три раза: 6,5 метра. Из-за габаритов зеркало даже сделали складным. Все его сегменты покрыты слоем золота. Этот металл позволяет телескопу работать с очень слабым инфракрасным излучением, которое исходит от далеких объектов в 13,6 млрд световых лет от Земли. Таким образом, «Джеймс Уэбб» сможет сделать снимки Вселенной в «детском» возрасте.
Как же тогда эти планеты обнаружили, их характеристики получили? Вот таким косвенным способом, за счет оценки влияния этих планет на родительские звезды.
На самом деле, история «Джеймса Уэбба» только начинается, и сказать, что все могут сейчас уже выдохнуть, все уже получилось, нельзя, это еще рано. Впереди еще много работы, чтобы запустить его в эксплуатацию. Есть период ввода в эксплуатацию, в аппаратах такого класса это может быть до полугода». Ожидается, что срок эксплуатации «Джеймса Уэбба» составит десять лет. Только за первый год он должен провести 266 наблюдений общей длительностью 6000 часов.
Благодаря ей у James Webb не бывает неудобных положений для съемки. Как работают зеркала телескопа. Надо еще направить их внутрь отверстия, где их ждут основные инструменты. И эту работу выполняет вторичное зеркало. Оно расположено на штангах перед первичным и имеет диаметр 74 см, то есть примерно как небольшой столик в кафе. При этом вторичное зеркало имеет собственную систему приводов, способных менять угол его наклона. Вся механика первичного и вторичного зеркал работает вместе и способна изменять их положение много раз в секунду для получения более четкого изображения. Но и это еще не все. После того как сфокусированные лучи попадают в отверстие основного зеркала они отражаются еще дважды от поверхностей устройства, которое должно избавить изображение от искажений. И только после этого свет попадает на основные приборы наблюдения. Камера ближнего инфракрасного диапазона Телескоп James Webb не работает в видимом диапазоне. Точнее, он лишь чуть-чуть затрагивает красную область спектра, но преимущественно работает в ближнем и среднем инфракрасном диапазонах. Все из-за того, что длинные волны этой области спектра значительно меньше задерживаются межзвездной пылью и очень яркие, но отдаленные объекты хорошо видны именно на этой длине волн. Остальные излучения аппаратуру не интересуют. Спектр, в котором работает Джеймс Уэбб. Она представляет собой набор из двух ПЗС-матриц, каждая для своей длины волн, набор фильтров, комбинация которых с матрицами расширяет их возможности, призму и набор коронографов. Призма позволяет камере работать как простой спектрограф, то есть изучать линии поглощения и излучения объектов и определять их химический состав. А коронограф — это такая маска на камеру, которой можно закрыть, например, звезду и рассмотреть планеты вокруг нее.
Тем самым у нас появляется шанс впервые открыть экзолуну. Одним словом, обнаружены очень перспективные для наблюдений объекты и «Уэбб» ещё наверняка уделит им внимание. Но зато мы можем смотреть вокруг и находить во Вселенной массу похожих спиральных галактик и взглянуть на свой космический дом как бы со стороны. Сегодня NASA предлагает насладиться роскошными видами 19 ближайших спиральных галактик, во многом напоминающих нашу. Все изображения можно увеличить, нажав на них откроется новое окно. Джеймса Уэбба. Этот телескоп работает в инфракрасном ближнем и среднем диапазонах, улавливая излучение от нагретого газа и пыли. Межзвёздный газ и пыль поглощают свет в видимом и ультрафиолетовом диапазонах и, нагреваясь, светятся в инфракрасном спектре, обозначая своё положение и структуру во Вселенной. Слева вверху изображение галактики NGC 628 в инфракрасном диапазоне Уэбб , справа внизу — в видимом Хаббл До наблюдений «Уэбба» сбором информации по 19 близлежащим спиральным галактиками занимались оптический телескоп «Хаббл», «Атакамская большая [антенная] решётка миллиметрового диапазона» ALMA и спектральный прибор MUSE на Очень большом телескопе в Чили, который, в том числе, работал в ультрафиолетовой области спектра. Комбинированное изображение галактики NGC 628 во всех диапазонах сразу. До неё 32 млн световых лет Все наблюдаемые 19 галактик расположены на удалении от 30 до 80 млн световых лет от нас. Они выбраны из множества других галактик за самый удобный ракурс для изучений — все они расположены к нам лицом и могут раскрыть свою структуру во всех деталях. Это чудесные рукава, области пыли и звездообразования, яркие центральные области со сверхплотными скоплениями старых звёзд, оставшиеся после взрывов сверхновых в межзвёздном веществе и сверхмассивные чёрные дыры в некоторых из центров галактик. Галактика NGC 1300, до которой 69 млн световых лет Одновременно с изображениями галактик команда проекта PHANGS выпустила каталог примерно со 100 000 звёздных скоплений, которые в них наблюдаются. Материал получился настолько обширный, что обработать все данные одному коллективу физически невозможно. Учёные ожидают, что на основе собранной информации будут составлены новые каталоги по миллионам звёзд, что позволит ещё лучше понять их эволюцию на примере множества новых наблюдений. На этой странице на сайте NASA можно скачать все представленные изображения в высоком разрешении. Галактика NGC 4254 25. Учёные получили возможность наблюдать фактически повторение древнего явления буквально вблизи нашего галактического дома — Млечного Пути. Но без космической обсерватории «Джеймс Уэбб» такое было бы невозможно. Только она может видеть сквозь облака пыли и газа. Туманность N79. Лучи — это артефакты от главного зеркала телескопа. Благодаря наблюдению с помощью четырёх фильтров в среднем инфракрасном диапазоне с отбором длин волн 7,7 мкм на изображении выделены синим цветом , 10 мкм голубым , 15 мкм жёлтым и 21 мкм красным удалось получить снимок значительной глубины. В нашей галактике подобных масштабных образований нет, да и химический состав межзвёздного вещества совсем другой. Поэтому звездообразование совершенно скудное и не дающее полноты данных для изучения эволюции звёзд. Комплексы звездообразования подобные показанному на изображении N79 имеют совершенно другой химический состав, который почти идентичен тому, каким обладали такие области примерно через один млрд лет после Большого взрыва. Другое дело туманность N79. До неё всего-то около 160 тыс. В богатой ионизированным межзвездным атомарным водородом туманности N79 так много протозвёзд, протозвёздных и протопланетных дисков, звёзд на ранней стадии эволюции разной степени зрелости, что мы можем изучать эволюцию звёзд как под микроскопом для массы сред, состояний и условий. Потом учёные сравнят полученные в N79 данные и данные из ранней Вселенной. Это поможет нам лучше понять процессы при её зарождении и лучше понять всё, что происходит во Вселенной. Благодаря космической обсерватории им. Джеймса Уэбба в далёкой и древней галактике GN-z11 удалось обнаружить центральную чёрную дыру рекордной для тех времён массы. Остаётся гадать, как и почему это произошло и, похоже, для этого придётся изменить ряд космологических теорий. Галактика GN-z11 в представлении художника. Этот объект находится от нас на удалении 13,4 млрд световых лет, то есть существовал во времена, отстоящие от Большого взрыва всего на 440 млн лет. Запуск инфракрасной обсерватории «Джеймс Уэбб» обещал множество открытий в ранней Вселенной, ведь свет из тех времён настолько растягивается в процессе движения фотонов через бездну времени и пространства, что банально уходит из видимого диапазона в инфракрасный. Спектральный анализ света от GN-z11 показал присутствие в нём сверхразогретых ионов углерода и неона. Это указывало на признаки аккреции — обычного разогрева вещества перед падением на чёрную дыру. Эмиссия в линиях спектра была настолько интенсивной, что чёрная дыра своим излучением буквально затмевала галактику-хозяина. И немудрено, хотя галактика GN-z11 была в 100 раз меньше Млечного Пути, чёрная дыра в её центре потянула на 1,6 млн солнечных масс, тогда как чёрная дыра в центре нашей галактики имеет 4 млн солнечных масс. Теперь, когда учёные убедились в существовании чёрной дыры подобной невообразимой для тех времён массы, придётся переписывать модели и космологические теории эволюции этих объектов и самой Вселенной. Похоже, «Уэбб» на этом не остановится, что позволит собрать достаточно материала для создания новых моделей появления и роста чёрных дыр и описания процессов в ранней Вселенной. Галактика GN-z11 в данных телескопа «Хаббл», полученных в 2016 году. В противном случае она не набрала бы детектируемую массу к 440 млн лет после Большого взрыва. Также она должна была зародиться не в результате коллапса гигантской звезды, а непосредственно из коллапса межзвёздного газа, возникшего после рождения Вселенной. Будем ожидать, что собранного «Уэббом» материала хватит для составления новых космологических гипотез, которые затем превратятся в стройные теории. На одном из объектов проявились признаки полярного сияния, что невозможно было предположить даже в принципе. На соседних с звёздами планетах сияния ионосферы — это обычное явление. Но чтобы оно возникло без постороннего воздействия — с таким учёные ещё не встречались. Полярное сияние над коричневым карликом в представлении художника. С помощью космической обсерватории «Джеймс Уэбб» учёные исследовали 12 коричневых карликов. Среди них были объекты W1935 и W2220 — это два очень похожих коричневых карлика, которые оказались близкими клонами друг друга. Они были идентичны по температуре и яркости, а также по химическому составу, включая содержание воды, аммиака, монооксида углерода угарный газ и двуокиси углерода углекислый газ. Но было и отличие: в инфракрасном диапазоне метан в составе W1935 излучал свет, а W2220 — поглощал. Изучение газовых гигантов в нашей Солнечной системе показало, что свечение метана в полярных областях сопровождается полярными сияниями. Но на планеты внутри системы воздействует излучение центральной звезды. Энергичные частицы покидают звезду и попадают в магнитные поля планет, а те отводят их в полярные области, где происходит взаимодействие с атомами ионосферы, которое сопровождается разогревом верхних слоёв и, как проявление всего этого, полярными сияниями. Он сам по себе в системе и ничто не должно влиять на его атмосферу и ионосферу. Там не должно быть признаков полярных сияний, что подтверждает наблюдение объекта W2220. Напротив, ионосфера W1935 оказалась разогретой без видимой причины, что заставило заподозрить на нём полярные сияния. Какие процессы заставили метан нагреться в верхних слоях коричневого карлика W1935, учёные не знают, но намерены выяснить это в будущих наблюдениях за такими объектами. Возможно феномен полярных сияний имеет также иную природу, чем ту, которую мы наблюдаем в нашей системе. Джеймса Уэбба совершила одно из самых значительных разоблачений в астрономии последних лет.
Самый мощный и большой телескоп «Джеймс Уэбб» развернулся в космосе
Для создания новых математических моделей эволюции звёзд и галактик нужны новые множественные открытия. Что появилось раньше? Мы видим, как массивные звёзды превращаются в чёрные дыры — это доказанный факт. Одновременно с этим мы замечаем в ранней Вселенной присутствие сверхмассивных чёрных дыр, которые просто не успели бы вырасти до регистрируемых масс. Источник изображения: The Astrophysical Journal Letters На днях в журнале The Astrophysical Journal Letters была опубликована работа , в которой группа учёных из Университета Джона Хопкинса в США и Университета Сорбонны во Франции собрала данные «Уэбба» по обнаруженным в ранней Вселенной чёрным дырам и представила больше доказательств в пользу гипотезы об одновременном рождении звёзд и чёрных дыр.
Эти данные будут набираться и дополняться новыми наблюдениями, что позволит со временем создать стройную теорию эволюции объектов во Вселенной и её самой. Учёные обратили внимание, что «Уэбб» обнаружил одну сверхмассивную чёрную дыру через 470 млн лет после Большого взрыва, а другую — через 400 млн лет. Масса последней была определена на уровне 1,6 млн солнечных. Она находилась в центре галактики, которая была легче, чем дыра в её сердцевине.
Чёрная дыра подобной массы не могла вырасти до фиксируемого значения. Из того, что мы наблюдали, чёрные дыры возникали после коллапса умирающих звёзд массой свыше 50 солнечных. Ничего подобного в ранней Вселенной не могло произойти, чтобы проявился наблюдаемый там эффект — крошечная галактика, собранная вокруг СЧД. Исследователи делают вывод, что первичные чёрные дыры образовались одновременно с первыми звёздами или чуть раньше из облаков первичной материи.
Центры облаков коллапсировали и возникшая в каждом из них чёрная дыра начинала испускать ветер, запускающий и ускоряющий процесс звездообразования. Фактически первичные чёрные дыры стали тем инструментом, который собрал и превратил галактики в те структуры, которые мы наблюдаем. Джеймса Уэбба сделала два редких наблюдения — напрямую увидела две экзопланеты в системах с белыми карликами. Это экзотика в квадрате — получить свет от планет вне Солнечной системы и ещё переживших смерть своей звезды.
Художественное представление экзопланеты-гиганта в системе с белым карликом. Источник изображения: Robert Lea Статья об открытии ещё не прошла рецензирование и находится на сайте arXiv. Экзопланеты-кандидаты были обнаружены прибором «Уэбба» MIRI в среднем инфракрасном диапазоне, когда в поле зрения телескопа попали белые карлики WD 1202-232 и WD 2105-82. Одна из потенциальных экзопланет располагается на расстоянии от звезды примерно в 11,5 раз дальше, чем Земля отстоит от Солнца.
Второй кандидат находится ещё дальше от своей звезды — на удалении в 34,5 раза дальше, чем расстояние между нашей планетой и Солнцем. Массы обеих экзопланет пока неизвестны. Для их определения необходимы новые наблюдения. По грубым оценкам, каждая из экзопланет может быть от 1 до 7 раз тяжелее Юпитера — самой большой планеты Солнечной системы.
Пока масса этих объектов не будет определена, они будут считаться кандидатами в экзопланеты. Их предыдущие орбиты, по-видимому, были намного ближе к звёздам. Вероятно, примерно на том месте, где сейчас находятся орбиты Сатурна и Юпитера. Когда звёзды в этих системах умирали и превращались в красных гигантов, их разросшиеся оболочки выжигали и выталкивали всё до орбиты Марса, и это могло также привести к изменению орбит экзопланет-гигантов.
Глядя на системы WD 1202-232 и WD 2105-82 мы фактически наблюдаем слепок с Солнечной системы примерно через 5 млрд лет, когда Солнце пройдёт стадию красного гиганта и сбросит внешнюю оболочку, оставив в центре системы остывающее ядро — белый карлик. На примере наблюдаемых систем с выжившими планетами-гигантами можно предположить, что они сбрасывают на ядра звёзд астероиды и кометы, являясь источниками загрязнения остатков звёзд металлами. Тем самым планеты-гиганты могут считаться распространёнными телами в звёздных системах. Ещё одно интересное наблюдение кандидатов в экзопланеты заключалось в том, что они были намного горячее в определённом диапазоне инфракрасного спектра, чем можно было бы ожидать.
Это позволяет надеяться, что дополнительное тепло может поступать, например, от их спутников. Тем самым у нас появляется шанс впервые открыть экзолуну. Одним словом, обнаружены очень перспективные для наблюдений объекты и «Уэбб» ещё наверняка уделит им внимание. Но зато мы можем смотреть вокруг и находить во Вселенной массу похожих спиральных галактик и взглянуть на свой космический дом как бы со стороны.
Сегодня NASA предлагает насладиться роскошными видами 19 ближайших спиральных галактик, во многом напоминающих нашу. Все изображения можно увеличить, нажав на них откроется новое окно. Джеймса Уэбба. Этот телескоп работает в инфракрасном ближнем и среднем диапазонах, улавливая излучение от нагретого газа и пыли.
Межзвёздный газ и пыль поглощают свет в видимом и ультрафиолетовом диапазонах и, нагреваясь, светятся в инфракрасном спектре, обозначая своё положение и структуру во Вселенной. Слева вверху изображение галактики NGC 628 в инфракрасном диапазоне Уэбб , справа внизу — в видимом Хаббл До наблюдений «Уэбба» сбором информации по 19 близлежащим спиральным галактиками занимались оптический телескоп «Хаббл», «Атакамская большая [антенная] решётка миллиметрового диапазона» ALMA и спектральный прибор MUSE на Очень большом телескопе в Чили, который, в том числе, работал в ультрафиолетовой области спектра. Комбинированное изображение галактики NGC 628 во всех диапазонах сразу. До неё 32 млн световых лет Все наблюдаемые 19 галактик расположены на удалении от 30 до 80 млн световых лет от нас.
Они выбраны из множества других галактик за самый удобный ракурс для изучений — все они расположены к нам лицом и могут раскрыть свою структуру во всех деталях. Это чудесные рукава, области пыли и звездообразования, яркие центральные области со сверхплотными скоплениями старых звёзд, оставшиеся после взрывов сверхновых в межзвёздном веществе и сверхмассивные чёрные дыры в некоторых из центров галактик. Галактика NGC 1300, до которой 69 млн световых лет Одновременно с изображениями галактик команда проекта PHANGS выпустила каталог примерно со 100 000 звёздных скоплений, которые в них наблюдаются. Материал получился настолько обширный, что обработать все данные одному коллективу физически невозможно.
Учёные ожидают, что на основе собранной информации будут составлены новые каталоги по миллионам звёзд, что позволит ещё лучше понять их эволюцию на примере множества новых наблюдений. На этой странице на сайте NASA можно скачать все представленные изображения в высоком разрешении. Галактика NGC 4254 25. Учёные получили возможность наблюдать фактически повторение древнего явления буквально вблизи нашего галактического дома — Млечного Пути.
Но без космической обсерватории «Джеймс Уэбб» такое было бы невозможно. Только она может видеть сквозь облака пыли и газа. Туманность N79. Лучи — это артефакты от главного зеркала телескопа.
Благодаря наблюдению с помощью четырёх фильтров в среднем инфракрасном диапазоне с отбором длин волн 7,7 мкм на изображении выделены синим цветом , 10 мкм голубым , 15 мкм жёлтым и 21 мкм красным удалось получить снимок значительной глубины. В нашей галактике подобных масштабных образований нет, да и химический состав межзвёздного вещества совсем другой. Поэтому звездообразование совершенно скудное и не дающее полноты данных для изучения эволюции звёзд. Комплексы звездообразования подобные показанному на изображении N79 имеют совершенно другой химический состав, который почти идентичен тому, каким обладали такие области примерно через один млрд лет после Большого взрыва.
Другое дело туманность N79. До неё всего-то около 160 тыс. В богатой ионизированным межзвездным атомарным водородом туманности N79 так много протозвёзд, протозвёздных и протопланетных дисков, звёзд на ранней стадии эволюции разной степени зрелости, что мы можем изучать эволюцию звёзд как под микроскопом для массы сред, состояний и условий. Потом учёные сравнят полученные в N79 данные и данные из ранней Вселенной.
Экзопланета оказалась больше Земли примерно в 2,4 раза и почти в 8 раз тяжелее. Самое интересное: из полученных данных следовало, что почти половина массы планеты составляет вода. Такое может быть только в одном случае: если К2-18b сплошь покрыта слоем воды толщиной в десятки километров. Для сравнения: доля земной воды - при кажущемся огромном ее объеме - ничтожна. Она составляет всего 0,02 процента от массы всей нашей планеты. Точный состав атмосферы до сих пор не определен.
Но известно, в ней присутствуют необходимые для жизни водород, гелий, углекислый газ и метан - почти, как на молодой Земле. И вот сейчас "Уэбб" пополнил этот список важнейшим веществом. Астрономы утвеждают, что с высокой вероятностью на экзопланете есть молекулы диметилсульфида. Если это так, то вопрос - есть ли жизнь во Вселенной помимо Земли, может перейти из сферы гипотез в более реальную плоскость. Ведь диметилсульфид - это не просто органическое, а биологическое соединение, которое образуется в процессе жизнедеятельности фитопланктона.
До Марса мы пока что ещё не долетели, да и отличий от Земли там достаточно много, чтобы эта миссия казалась скорее яркой идеей, чем реальным планом по расширению владений человека.
Но создатели телескопа «Джеймс Уэбб» считают, что благодаря его возможностям «смотреть» сквозь пыль и газы, процесс поиска нового дома будет заметно ускорен. Есть даже мнение, что всего через три-четыре года учёным удастся найти планету, которая будет пригодна для жизни. У «Хаббла» такой возможности нет, так как оптика этого телескопа позволяет наблюдать за космосом исключительно в видимом спектре и лишь частично в инфракрасном — из-за этого видеть что-либо за столпами пыли и газов он не в состоянии. Всё дело в том, что телескоп даёт возможность изучать состав атмосферы планет, которые вращаются вокруг своих собственных звёзд, прямо как Земля вокруг Солнца. И учитывая пространство, которое теперь будет доступно для изучения, шансов найти такую планету действительно много — если даже в нашей солнечной системе есть пара кандидатов, то во всей Вселенной, особенно в первых галактиках, их должно быть гораздо больше. Другое дело, что добраться до потенциального дома пока что невозможно — даже если учёным удастся обнаружить «Землю 2.
Это значит, что если оптимистичные прогнозы учёных сбудутся, то до конца десятилетия мы точно узнаем о существовании возможного нового дома. И хотя на нашем веку человечество новоселье точно праздновать не будет, кто знает, что будет с технологиями через 100-200 лет. Вполне вероятно, что открытия, сделанные «Джеймсом Уэббом» через три-четыре года, позволят через столетие действительно высадиться на планету, похожую на Землю. Будущее астрономии на ближайшие 20-30 лет Перед запуском «Джеймса Уэбба» астрономы со всего мира составили примерный план вопросов, на которые новейший космический телескоп должен дать ответы — так же было и с запуском «Хаббла». Естественно, в процессе изучения космоса предугадать всё невозможно, так что часть желанных вопросов останутся в дальнем ящике стола, но будут и открытия, о которых учёные пока что даже не подозревают. Например, при запуске «Хаббла» никто даже не думал, что Вселенная расширяется с ускорением, а ведь это открытие полностью изменило современную науку о космосе.
И если верить астрономам, половина открытий «Хаббла» — случайность, которой не было в плане. Это значит, что «Джеймс Уэбб» вполне может сделать невероятное открытие, которое повлияет на современные гипотезы, теории и общее понимание о космосе. Открытие, о котором даже и не мечтали создатели данного телескопа.
Звезда Вольфа — Райе, относящаяся к тому типу светил, для которых характерны очень высокие температуры и светимости, а также наличие ярких эмиссионных линий различных элементов в спектре. Туманность Кольцо. Карликовая галактика NGC 6822, которая содержит около десяти миллионов звезд.
Причиной переноса запуска телескопа "Джеймс Уэбб" стали неполадки с кабелем
Интерфакс: Причиной переноса запуска космического телескопа "Джеймс Уэбб" (James Webb) стали неполадки c кабелем, связывающим космическую обсерваторию c наземным оборудованием. Рассказываем, зачем физикам понадобилось отправлять в космос телескопы, в чём отличие новой обсерватории от предшественников, и какие открытия ждут астрономы всего мира от уже ставшего знаменитостью телескопа «Уэбба». Самый большой телескоп и его открытие. Как уже было отмечено, именно телескоп "Джеймс Уэбб" позволит учёным не только фиксировать экзопланеты, но и выяснить, есть ли на них жизнь. орбитальная инфракрасная обсерватория. Телескоп размещён в точке Лагранжа L2 на расстоянии 1,5 млн км от Земли. saturn, its rings and three moons stand out against the blackness of space in this james webb space telescope photo. Image of Saturn and several of its moons, captured by the James Webb Space Telescope’s NIRCam instrument on June 25, 2023. Новое изображение Урана с телескопа Джеймса Уэбба напоминает портал в другое измерение. Космический телескоп Джеймса Вебба (JWST) подготовил сюрприз к предстоящей второй годовщине своего запуска.