Tieši pirms gada astronomi izlaida pirmos zinātniskos attēlus, kas uzņemti ar Džeimsa Veba teleskopu, kas izraisīja eiforiju daudzos cilvēkos.
Nākamie mēneši atnesa arī revolucionāras debesu fotogrāfijas, un katra no tām paplašināja mūsu astronomijas zināšanu robežas, bagātinot mūsu izpratni par Visumu.
Vai jums nerodas iespaids, ka pamazām mēs arvien mazāk pieminam Habla teleskopu un pārsvarā saņemam jaunus ziņojumus, kas saistīti ar Džeimsa Veba novērojumiem? Tas ir tikai iespaids. Taču fakts ir tāds, ka Habla kosmiskais teleskops uzņēma attēlus ar ne vislabāko izšķirtspēju un dažreiz tie bija izplūduši, tāpēc ikoniskie attēli (Ķīļa miglājs, radīšanas pīlāri, zvaigžņu veidošanās reģions Mazajā Magelāna mākonī) tagad būs daudz labāk. Galu galā ir pienācis laiks pilnīgi jauniem projektiem, tostarp novērojumiem dziļumā telpa. Tāpēc par Džeimsa Veba teleskopa darbu var rakstīt bezgalīgi. Protams, tas nenozīmē, ka Habla vairs nav, viņš joprojām varonīgi strādā kosmosā, taču ir pienācis laiks viņa pēctecim.
Mēs visi atceramies Džeimsa Veba teleskopa fotoattēlu zemes telpā ar izvietotu saules aizsargu, kura efektivitāte ir atkarīga no tā stāvokļa orbītā ap L2 punktu. Un tagad viņš atrodas kaut kur Visuma dzīlēs, pēta kosmosu un fotografē interesantus objektus.
Lasi arī: Teleportācija no zinātniskā viedokļa un tās nākotne
Drīzumā parādīsies jauni kosmosa teleskopi, bet Webb paliks labākais
Vebs (oficiāli JWST vai Džeimsa Veba kosmiskais teleskops) pēc dažiem mēnešiem saņems vēl vienu pavadoni tuvējā orbītā ap L2, 1,5 miljonus kilometru attālumā no Zemes - Eiklida teleskopu liela mēroga debesu izpētei, kas meklēs pazīmes tumšās enerģijas un tumšās matērijas esamība Dažus gadus vēlāk Eiklida teleskopam pievienosies vēl viens teleskops – Nensija Greisa Romāna (Nensija Greisa Romāna – Habla dvīne), kas ieies Zemes orbītā. Tomēr Džeimss Vebs ilgu laiku paliks lielākais kosmosa teleskops ar vislabāko spēju aplūkot gan tuvākā kosmosa (Saules sistēmas), gan Visuma tālākās daļas detaļas.
Vēlāk šogad tiks atzīmēta vēl viena īpaša gadadiena — apritēs 30 gadi kopš Habla "acu operācijas" — instrumenta uzstādīšanas, kas koriģē nepareizi pulēta spoguļa radīto izplūdušo attēlu. Tas tika izdarīts 1993. gada decembrī, vairāk nekā trīs gadus pēc šī teleskopa palaišanas orbītā.
Džeimsa Veba teleskopam šādu problēmu nebija, un viņa instrumentu veiktspēja pārsniedza astronomu visdrosmīgākās cerības. Jā, zinātniekiem un inženieriem ir bijis gads, lai pārdzīvotu dažus sākotnējos stresa brīžus, jo daži elementi, kas saistīti ar MIRI instrumentu novērojumiem vidējā infrasarkanajā diapazonā, neizdevās divas reizes (2022. gada vasarā un 2023. gada pavasarī). Tāpat kā NIRISS instruments (2023. gada ziema), kura problēmas radīja kosmiskie stari.
Neskatoties uz to, ieguldījums Džeimsā Vebā ir labi atmaksājies. Teleskops, pēc oficiālajiem datiem, izmaksāja 10 miljardus dolāru. Šo summu var salīdzināt, piemēram, ar 13 miljardiem dolāru, kas izmaksā ASV flotē modernākā lidmašīnu bāzes kuģa - USS Gerald R. Ford - būvniecību. Tas nav ideāls salīdzinājums, bet parāda, kā naudas vērtība atšķiras astronomijā un militārajās tehnoloģijās.
Lasi arī:
- Sarkanās planētas novērošana: Marsa ilūziju vēsture
- Pilotētas kosmosa misijas: kāpēc atgriešanās uz Zemes joprojām ir problēma?
Ko deva 12 mēnešu teleskopu novērojumi?
Vairāk par teleskopu, kā tas uzbūvēts, tā noslēpumiem, ar nosaukumu saistītajām pretrunām varat lasīt mūsu iepriekšējie teksti. Taču pienācis laiks apkopot novērojumu gada rezultātus, izcelt interesantākos atklājumus un parādīt to ietekmi uz astronomiju.
Priekšrocības, ko Vebs sniedza astronomiem, ir spēja redzēt jau zināmus objektus ar vēl lielāku izšķirtspēju un redzēt to, kas iepriekš nebija mūsu uzmanības centrā. Tādējādi astronomi ir saņēmuši daudz datu, kas ļaus uzlabot esošās teorijas vai radīt jaunas. Lai gan tas izklausās ļoti triviāli, Veba sasniegumi prasīja sadarbību ar inženieriem un zinātniekiem no visas pasaules.
Zemāk mēs piedāvājam visinteresantāko attēlu kolekciju no teleskops Džeimss Vebs, kas līdz šim saņemts 12 mēnešu novērojumos.
Interesanti arī: Marsa terraformēšana: vai Sarkanā planēta varētu pārvērsties par jaunu Zemi?
Ko Webb pēta? No tuvākajiem asteroīdiem līdz tālākajam melnajam caurumam
Pirmie salīdzinošie novērojumi parādīja, cik vērtīga ir iespēja vienlaikus redzēt telpu tuvās infrasarkanajā diapazonā un vidējā infrasarkanajā diapazonā, kur var redzēt daudz aukstākas, tikko pamanāmas struktūras. Mēs runājam ne tikai par ikoniskajiem Radīšanas pīlāriem, bet arī par Saules sistēmas objektu novērošanu. Džeimsa Veba teleskops jau ir izpētījis Jupiteru un Saturnu, sniedzis labākos Neptūna putekļu gredzenu attēlus, kā arī Urānu un tā daudzos pavadoņus. Kā Webb teleskops redzēja Urānu un tā gredzenus, var redzēt izvērstajā attēlā ar lielākajiem satelītiem, kas atzīmēti:
Papildus planētām Džeimsa Veba teleskops mērķēja arī uz Saturna pavadoņiem, tostarp uz Titāna un ledus Enceladus virsmu un mākoņiem, kur ļoti labi bija redzami ledus, ūdens tvaiku un organisko savienojumu emisijas, kas veido toriju ap planētu.
Vebs arī ļāva zinātniekiem vērot DART zondes sadursmi ar asteroīdu Dimorphos pagājušā gada rudenī, un šogad tas palīdzēja apstiprināt īpaši retas komētu kategorijas eksistenci, kas cēlušās no asteroīdu jostas starp Marsu un Jupiteru. Mazākie asteroīdi, ko Vebs novēroja šajā reģionā, ir aptuveni 100 m diametrā.
Mūs interesēja Redas komētas novērojumi ar Webb teleskopu. Tas ir ļoti interesants astronomiem, jo tajā ir ūdens. Lai gan tam nevajadzētu būt, ņemot vērā komētas orbītu asteroīdu joslā, kas ir daudz tuvāk Saulei nekā komētu orbītas aiz Neptūna. Plašsaziņas līdzekļos ir vizualizācijas un secinājumi, kas ir vēl iespaidīgāki, bet astronomi ir apmierināti ar diagrammu, piemēram, attēlā augstāk.
Astronomi arī norādīja teleskopu uz ārpussolārām planētām. Janvārī Webb teleskops atklāja pirmo šādu planētu, kas pēc izskata ir līdzīga Zemei, lai gan tā riņķo ap savu sauli ļoti šaurā orbītā ar divu dienu periodu. Ar infrasarkano staru novērojumiem Džeimss Vebs spēja izmērīt temperatūru uz akmeņainās planētas Trappist-1 b virsmas un novēroja putekļu disku ap jauno zvaigzni AU Microscopii, kas pēc planētas veidošanās piedzīvo dinamisku evolūciju. Katrs no šiem novērojumiem lepojas ar labāko datu izšķirtspēju. Veba spektroskopi atklāja arī neparastu planētu atmosfēru, piemēram, silikātu atmosfēru ap planētu VHS 1256b.
Chamaeleon I molekulārais mākonis fotoattēlā izskatās iespaidīgi:
Runājot par zvaigznēm, Webb teleskops var sasniegt reģionus, kur nākotnē veidosies jaunas zvaigznes, piemēram, Chamaeleon I molekulāro mākoni, kur ir konstatēts ledus, kā arī daudzus sarežģītus organiskos savienojumus, kas norāda uz planētu veidošanos ap zvaigznēm, kas nākotnē var būt attīstītas dzīves sākums. Oriona miglājā, kas atrodas 1350 gaismas gadu attālumā, Džeimsa Veba teleskops atklāja vissarežģītāko savienojumu, metilkatjonu, kas ir sākumpunkts sarežģītu oglekļa formu veidošanās procesam.
Šādi izskatās Oriona miglāja reģions, kurā spektroskopisti ir atklājuši vissarežģītāko oglekļa daļiņu, kas zināma ārpus Saules sistēmas. Attēli no NIRCam (tuvais infrasarkanais) un MIRI (vidējais infrasarkanais):
Vērojot zvaigžņu veidošanās agrīnās stadijas, piemēram, L1527, Webb teleskops novēroja arī zvaigžņu dzīves pēdējos posmus, piemēram, masīvo un karsto Wolf-Rayet 124, kas nākotnē kļūs par supernovu. Abos gadījumos tika fiksētas iepriekš neredzamas šo objektu detaļas.
Paskatieties uz šīm brīnišķīgajām fotogrāfijām, kur kreisajā pusē ir zvaigznes veidošanās, dzimšana, bet labajā pusē ir vecās zvaigznes dzīves pēdējais posms:
Pateicoties MIRI vidējā infrasarkanā starojuma instrumentam, starp daudzajiem skaistajiem attēliem var redzēt arī supernovas Cassiopeia A paliekas. Lai gan tās ir redzētas daudzkārt, tieši Webb teleskops radīja daudz skaidrākus attēlus. Un tas ļaus vairāk izprast procesus, kas noved pie supernovu sprādzieniem, jo tie veido vielu, kas līdzīga tai, no kuras savulaik veidojās Zeme.
Skatiet, kā teleskops redzēja Kasiopeju A. Starp citu, šo miglāju bija iespējams redzēt ar MIRI vidējās infrasarkanajām kamerām.
Saules sistēma, Piena ceļa objekti ir tuvākā Webb teleskopa novērošanas zona. Pēdējā gada laikā teleskops ir novērojis arī citas, daudz tālākas galaktikas, piemēram, Andromedu un Magelāna mākoņus. Un tie, kuros var skaidri novērot detaļas, piemēram, putekļu joslas galaktikā NGC 1433, kas atrodas 46 miljonu gaismas gadu attālumā, un analizēt zvaigžņu kopu evolūciju, pamatojoties uz novērojumiem. Un tie, kas atrodas miljardu gaismas gadu attālumā no mums, kuriem var novērot tikai to siluetus un vispārējo sastāvu.
Patiešām asās fotogrāfijas ļauj mums redzēt galaktikas NGC1433 putekļainās struktūras detaļas vidējā infrasarkanā diapazonā. Attēls tika uzņemts PHANGS (High Angular Resolution Physics in Nearby Galaxies) projekta ietvaros.
Tomēr pat pēdējā gadījumā Webb klāsts ir labāks par jebkuru šodien pieejamo instrumentu. Tas ir šis modernais rīks, kas ļauj mums parādīt struktūras, kuras mēs vēl neesam redzējuši.
Tajos ietilpst galaktiku kopas, kuru izcelsme ir agrīnā Visumā, jaunas galaktikas, kas tikai vāc materiālu no savām pirmajām supernovām, un visattālākā un viena no agrākajām galaktikām Visumā (300–500 miljoni gadu pēc Lielā sprādziena). Tās ir struktūras, kurās intensīvi veidojas zvaigznes un kas pastāvēja jau tad, kad starpgalaktiskās telpas bija piepildītas ar vēl pilnībā nejonizētu vielu. Šo posmu, kad Visums lēnām kļuva caurspīdīgs gaismai, mēs novērojam Džeimsa Veba teleskopa uzņemtajos attēlos.
Vērojot šos attālākos objektus, Vebam palīdz arī daba, precīzāk, lēcu fenomens. Vispilnīgākais piemērs tam ir superkopas Pandora (jeb Abell 2744) attēls, kurā ir daudzas objektīvas galaktikas, kad Visums bija vairākus simtus miljonu gadu vecs. Salīdzinot ar Habla teleskopu, dziļā kosmosa attēlus no vairāk nekā 50 000 gaismas avotiem var iegūt ar ekspozīciju, kas ilgst dažas stundas, nevis dienas. Tas ir milzīgs novērošanas paātrinājums.
Džeimsa Veba teleskops fotogrāfijās iemūžināja Pandoras galaktikas superkopu. Gravitācijas lēcas gadījumā pat mazākais izšķirtspējas pieaugums ir nenovērtējams, lai modelētu parādību un novērtētu objektīvo galaktiku faktisko attālumu.
Spējot novērot šādu agrīnu objektu grupas, Vebs spēja atklāt kosmiskās struktūras graudus. Tas sastāv no galaktiku kopām, kas atrodas kosmosā, atdalītas ar tukšumiem (tomēr praksē tie nav reģioni bez matērijas). Šie pētījumi tiek veikti kā daļa no Cosmic Evolution Early Release Science (CEERS) projekta, kas ļāva novērot vecāko melno caurumu, kas jau pastāv 570 miljonus gadu pēc mūsu Visuma veidošanās.
Tālu melno caurumu novērojumi galaktiku centros tiek veikti, izmantojot mikroapertūras tehnoloģiju, kas ir vairākas reizes biezāka par cilvēka matu, ko var atvērt un aizvērt. Tas ļauj Vebam vienlaikus novērot līdz pat 100 galaktiku spektrus, ievērojami paātrinot darbu un sniedzot astronomiem milzīgus datu apjomus, no kuriem liela daļa vēl ir jāanalizē.
Izmantojot mikroapertūras tehnoloģiju, vienlaikus tiek iegūti vairāku galaktiku spektri. Varbūt amatierim tas nešķiet īpaši interesanti, taču astronomi varētu uzrakstīt veselu grāmatu, pamatojoties tikai uz šo attēlu.
Zemāk ir 290D ceļojums uz Maisie galaktiku, kas pastāvēja laikā, kad Visums bija tikai 5000 miljonus gadu vecs. Tas parāda atšķirību attālumos līdz 200 galaktiku mazajā debess daļā, ko novēroja CEERS. Pārejot no tuvākās galaktikas uz Maisie, mēs atgriežamies laikā XNUMX miljonus gadu.
Interesanti arī:
- Eiropas Komisija kosmosā plāno izvietot datu apstrādes centru
- Ķīna pabeidz Tiangong kosmosa stacijas celtniecību
Jubilejas foto - Rho Ophiuchi zvaigžņu veidošanās reģions
"Savā pirmajā gadadienā Džeimsa Veba kosmiskais teleskops izpildīja savu solījumu atvērt Visumu, sniedzot cilvēcei aizraujošu attēlu un zinātnes dārgumu krātuvi, kas ilgs gadu desmitiem," sacīja NASA galvenā zinātniece Nikola Foksa, rezumējot pirmo gadadienu. no novērojumiem. Un šiem vārdiem ir grūti nepiekrist.
Savā gadadienā Webb teleskops fotografēja zvaigžņu veidošanās reģionu Ro Ophiuchus, kas ir viens no spilgtākajiem Piena Ceļa reģioniem. Daudzas zvaigznes tur tikai veidojas un ir paslēptas putekļu mākoņos, kas dominē attēla oranždzeltenajā apgabalā. Izņemot vienu, kurai izdevās spīdēt cauri putekļiem, pārējās ir aptuveni 50 zvaigznes, kas līdzīgas Saulei vai mazākas par to.
Tās zvaigznes, kas kaut kā piedzimst, mūsu acīs atklājas tajā brīdī, kad, pirmo reizi spīdot, tās sāk izkliedēt apkārtējo matēriju.
To var redzēt attēlā sarkanu un purpursarkanu molekulārā ūdeņraža strūklu (svītru) veidā, kas izstaro divos virzienos no zvaigžņu atrašanās vietas. Pateicoties Džeimsa Veba teleskopam, šajā reģionā pirmo reizi novērots tik liels pārklāšanās strūklu skaits.
Ro Ophiuchus miglājs atrodas 390 gaismas gadu attālumā Ophiuchus zvaigznājā. Lai to novērotu ar amatieru aprīkojumu, ir nepieciešama ilgstošas ekspozīcijas fotografēšana, bet jūs varat mēģināt atrast tuvumā esošu zvaigzni ar tādu pašu nosaukumu kā miglājam bez kameras. Tā spilgtums ir 4,6 magnitūdas. Tas nozīmē, ka to var redzēt tālu no pilsētas gaismas ar labu redzamību pat ar neapbruņotu aci. Un ja ne ar neapbruņotu aci, tad ar binokli noteikti.
Sarežģītākos apstākļos nākas iztikt ar Antares zvaigznes novērojumiem Skorpiona zvaigznājā, kas arī atrodas netālu miglājā. Vasara ir labākais laiks šo objektu vērošanai Ukrainā, jo tad tie ir redzami zemu virs dienvidu horizonta.
Un Džeimsa Veba teleskops turpina savu ceļojumu pa Visumu, pētot jaunas zvaigznes, kopas un miglājus. Viņš varēs ieskatīties Visuma pagātnē, uzzināt, kā dzimst zvaigznes un planētas, kas ļaus labāk izprast mūsu planētas Zeme izcelsmi.
Interesanti arī: