Телескоп Уэбба помог создать самую детальную карту космической паутины

Астрономы из Калифорнийского университета в Риверсайде использовали космический телескоп Джеймса Уэбба для создания наиболее подробной на сегодняшний день карты космической паутины – гигантской структуры из тёмной материи, газа и филаментов, которая связывает галактики и скопления в единую сеть.

По описанию самих исследователей, космическая паутина "формирует базовую архитектуру космоса, соединяя галактики и скопления в единую, сложную и далеко простирающуюся структуру".

Космическая паутина – одна из фундаментальных структур Вселенной, но до появления телескопа Уэбба её изучение на больших расстояниях было крайне затруднено. Новые наблюдения позволили заглянуть в эпоху, когда Вселенной было всего несколько сотен миллионов лет, что ранее оставалось практически недоступным для астрономов.

Бахрам Мобашер, профессор Калифорнийского университета в Риверсайде и один из исследователей, сказал:

Скачок в глубине и разрешении действительно значителен, и теперь мы можем видеть космическую паутину в то время, когда Вселенной было всего несколько сотен миллионов лет – эпоху, которая была по сути недосягаема до JWST. То, что раньше выглядело как единая структура, теперь распадается на множество, а детали, которые прежде были сглажены, теперь отчётливо видны.

Ведущий автор исследования Хоссейн Хатамния, аспирант Калифорнийского университета в Риверсайде и обсерваторий Карнеги, отметил, что впервые появилась возможность изучать эволюцию галактик в скоплениях и филаментарных структурах на протяжении космического времени.

По его словам, новая карта охватывает период от момента, когда Вселенной был всего миллиард лет, вплоть до ближайших к нам областей космоса.

Источник

Фотографии космического телескопа "Джеймс Уэбб"

На проектирование и строительство космического телескопа "Джеймса Уэбб" ушли десятилетия, но эти титанические усилия уже приносят свои плоды. Не прошло и года с начала работы космического телескопа, а "Уэбб" уже прислал десятки потрясающих космических снимков, а также множество научных данных, которые помогли ученым продвинуться в понимании Вселенной. Телескоп будет работать в космосе 20 лет.

Скопление галактик SMACS 0723 или более известное название - "Первое глубокое поле Уэбба".

Одной из первых задач, которую НАСА выполнило с помощью телескопа "Уэбб", было воссоздание одной из самых знаковых фотографий "Хаббла" за всю историю наблюдений. Глубокое поле Уэбба (Deep Field) — это самое глубокое инфракрасное изображение Вселенной из когда-либо созданных, позволяющее увидеть тысячи галактик на участке неба размером с рисовое зернышко, которое держат на расстоянии вытянутой руки. Некоторым из галактик на этом изображении 13,1 миллиарда лет, они запечатлены в том виде, в каком они появились, когда Вселенная только-только остыла настолько, чтобы началось звездообразование.

Знаете ли вы, что у Юпитера есть кольца? Они не такие заметные, как у Сатурна, но мощная гравитация Юпитера притянула достаточно материала, чтобы у него появилось несколько своих колец. Большинство телескопов не могут разглядеть блеклые кольца планеты, но Уэбб может. Летом 2022 года ученые сфотографировали Юпитер с помощью "Уэбба" и запечатлели кольца, а также светящиеся полярные сияния на обоих полюсах.

Говоря о кольцах, у Нептуна они тоже есть, но их еще труднее обнаружить. "Уэбб" работает в ближнем инфракрасном диапазоне от 0,6 до 5 микрон с помощью своей камеры NIRCam, поэтому планета не выглядит темно-синей, как на большинстве фотографий, но кольца видны очень четко. Ни один космический зонд не посещал Нептун со времен "Вояджера-2" в конце 1980-х годов. Таким образом, впервые за 30 лет удалось увидеть едва различимые кольца Нептуна.

Сатурн — последний газовый гигант нашей Солнечной системы на который обратил свое внимание телескоп "Уэбб". НАСА все еще работает над обработкой результатов наблюдений, но уже опубликовало предварительный снимок планеты, окруженной кольцами. На этом изображении Сатурн виден через фильтр NIRCam F323N (3,23 микрона). НАСА обработало это монохромное изображение и придало ему темно-оранжевый оттенок. Сатурн темнее колец, потому что метан в его атмосфере поглощает большую часть падающего на него света.

Наблюдение за планетами с помощью "Уэбба" не ограничивается нашей Солнечной системой. "Уэбб" сделал свое первое изображение экзопланеты в 2022 году, когда он наблюдал за звездой HIP 65426. Там "Уэбб" обнаружил экзопланету HIP 65426 b. Экзопланета примерно в девять раз больше Юпитера, а ее орбита проходит в три раза дальше от звезды, чем Нептун от Солнца. Это помогло ученым разглядеть планету в "дымке" звезды, но все равно это впечатляющий подвиг для "Уэбба".

Примерно в 32 миллионах световых лет от нас находится галактика, известная как M74 или «Призрачная галактика». На данный момент она движется в космосе под таким углом, что мы можем наблюдать сверху всю красу ее спиральной структуры. Этот звездный вихрь очень похож на нашу собственную галактику Млечный Путь, диаметр которой составляет 100 000 световых лет, а количество звезд оценивается в 100 миллиардов. Инструмент Mid-InfraRed Instrument (MIRI) "Уэбба" позволил ученым заглянуть сквозь пыль и газ, чтобы увидеть призрачную структуру галактики. "Уэббу" даже удалось сфотографировать ядерное звездное скопление в центре галактики.

Разумеется, команда телескопа Уэбба не теряла времени даром и направило все свое внимание к, пожалуй, самому известному объекту Хаббла - Столпам творения. Эти структуры, самая большая из которых имеет высоту пять световых лет, являются частью туманности Орла, активной области звездообразования, расположенной на расстоянии около 6000 световых лет. Огромные столбы газа усеяны светящимися точками света от недавно образовавшихся звезд. Прибор NIRCam, установленный на "Уэббе", позволил увидеть гораздо больше звезд, чем это ранее сделал Хаббл, а также жуткое красное свечение в тех областях, где яркие молодые звезды приводят в движение атомы водорода.

Столпы творения, увиденные с помощью прибора MIRI.

"Уэбб" не видит Вселенную так, как мы, — он работает за пределами видимого спектра в инфракрасном диапазоне и может отображать один и тот же объект в разных спектрах, чтобы собрать больше данных. На предыдущем изображении Столбы показаны в ближнем инфракрасном диапазоне, но "Уэбб" также сделал снимок в среднем инфракрасном диапазоне с помощью своего прибора MIRI. Более темные области указывают на более плотный и холодный газ. Звезды не так ярко светятся в среднем инфракрасном диапазоне, поэтому большинство горячих молодых звезд не видны. Тем не менее, мы видим несколько голубых и белых звезд, сияющих сквозь него.

Это скопление из пяти галактик, открытое в 1877 году, было первой известной компактной группой галактик. Четыре из этих галактик находятся в тесной физической связи, и астрономы считают, что однажды они сольются. Один из объектов, NGC 7318, уже дает нам первые данные о слиянии галактик. Этот объект на самом деле представляет собой две галактики в процессе слияния. Изображение было получено с помощью прибора "Уэбба" MIRI, который показывает контуры пыли внутри галактик.

В конце 2022 года исследователи опубликовали изображение молодой протозвезды, известной как L1527. На изображении, полученном прибором "Уэбба" NIRCam, видно космическое облако в форме песочных часов, простирающееся от звезды посередине. По мере своего роста турбулентная протозвезда периодически выбрасывает материал, и светящаяся форма песочных часов показывает очертания полостей, созданных этими вспышками. Синие области — это места, где пыль тоньше, а оранжевые — более толстые слои. Вы также можете увидеть протопланетный диск в виде темной полосы прямо посередине звезды.

Звезды Вольфа-Райе представляют большой интерес для астрономов, которые считают, что они могут быть ключом к пониманию того, почему во Вселенной так много пыли. Эти звезды живут недолго, но проводят свою короткую жизнь, извергая туманность из пыли и газа. Туманность вокруг WR 124 известна как M1–67, и "инфракрасные глаза Уэбба" (NIRCam и MIRI) выявили невиданные ранее детали облаков.

Телескоп "Уэбб" может видеть объекты на невероятном расстоянии, но иногда ему требуется небольшая помощь. Гравитационное линзирование может увеличивать удаленные объекты, иногда искажая свет, создавая так называемые кольца Эйнштейна. Это то, что Уэбб заметил в начале этого года — галактику, находящуюся на расстоянии 12 миллиардов световых лет от нас, линзированная галактикой, находящейся на расстоянии всего 3 миллиардов световых лет от нас. Более далекая галактика выглядит как кольцо вокруг более близкой из-за эффекта линзирования. В результате "Уэбб" смог проанализировать спектры фоновой галактики и найти доказательства существования органических материалов.

Столкновение космического аппарата с астероидом.

В октябре 2022 года "Уэбб" обратил внимание на интересную цель. Именно тогда НАСА провело испытание DART (испытание на двойное перенаправление астероидов), в ходе которого космический аппарат врезался в меньший из двух самоорбитальных астероидов. "Уэбб" запечатлел момент удара, как и телескоп Хаббл. Изображения "Уэбба" показывают плотную светящуюся точку с расширяющимся наружу выбросом. Данные наблюдения предоставили больше данных, чем "Хаббл".

Обнаружение углерода в туманности Ориона

Туманность Ориона находится на расстоянии 1300 световых лет от нас, но это одна из самых ярких туманностей на ночном небе — ее можно увидеть даже невооруженным глазом. Однако "Уэбб" видит гораздо больше нас. У одной из молодых звезд Ориона был обнаружен протопланетный диск, и ученые обнаружили интересный сюрприз в спектрах звезды. Именно вокруг этой звезды "Уэбб" обнаружил следы метилового катиона (CH3+), жизненно важной молекулы углерода, которая объединяется, образуя более сложную органику.

В начале своей работы "Уэбб" взглянул на один самых популярных объектов среди астрономов - галактику "Колесо телеги". В далеком прошлом эта галактика пережила столкновение с другой галактикой, оставив ей характерную колесообразную форму. "Уэбб" обнаружил более плавное расположение старых звезд в ядре по сравнению с молодыми звездами в расширяющемся кольце галактики.

Мы уже обсудили "Первое глубокое поле Уэбба", но на этом изображении скрываются некоторые особенные объекты, которые заслуживают внимания. Две из множества галактик, видимых на этом кадре, привлекли внимание исследователей из Гарвард-Смитсоновского центра. Было обнаружено, что галактики (выше) имеют экстремальные красные смещения 10,5 и 12,5, что означает, что они выглядят такими, какими они были всего через 450 миллионов и 350 миллионов лет после Большого взрыва. Это делает их одними из самых далеких и, следовательно, самых старых галактик, когда-либо виденных.

Южное кольцо — это планетарная туманность, облака пыли и газа, образующиеся в результате вздутия и выброса массы стареющей звезды. Эти плотные туманности могут существовать десятки тысяч лет, поскольку звезды достигают конца своей жизни, и Южное кольцо является особенно ярким примером с его многослойной формой. "Уэбб" наблюдал за этим объектом в прошлом году, впервые обнаружив источник туманности. Это затемнение двух звезд на правом изображении выше, которое было получено с помощью прибора "Уэбба" MIRI. Другое изображение получено от NIRCam с более короткой длиной волны, которая не может обнаружить вторую звезду. "Хаббл" тоже не смог разглядеть звезду сквозь всю эту пыль, но "Уэбб" без проблем заснял ее.

Среди первых изображений "Уэбба", опубликованных агентством НАСА, было это поразительное видение туманности Киля. На изображениях показана область звездообразования под названием NGC 3324 в туманности Киля. Пустая область над клубящимися облаками возникает из-за интенсивного ультрафиолетового излучения скопления горячих молодых звезд в центре пузыря.

Вы думали, что мы закончили изучать "Первое глубокое поле Уэбба"? Ещё нет, потому что там сотни необычных галактик. Там скрывается еще один удивительный объект, который астрономы назвали «Бенгальский огонь». Как и все на изображении, Бенгальский огонь выглядит таким, каким он был в далеком прошлом. Эта галактика молодая и не очень большая, но она усеяна шаровыми скоплениями, имеющими много общего со скоплениями, все еще присутствующими в Млечном Пути. Ученые предполагают, что Бенгальский огонь может быть очень похож на Млечный Путь в зачаточном состоянии.

"Уэбб" часто наблюдает за вихревыми потоками новообразованных звезд, взорвавшихся солнечных систем и других жарких мест, но он также заглядывал в глубины туманности Хамелеон I, которая отличается самой низкой температурой в известной Вселенной. Хотя Хамелеон I, расположенная примерно в 500 световых годах от Земли, является областью звездообразования, там есть небольшая часть туманности, которая изолирована от активной области. Там температуры, измеренные "Уэббом", составляют невероятные -263 градуса Цельсия. Это всего лишь 10 градусов по Цельсию от абсолютного нуля.

Спутник Сатурна Энцелад представляет большой интерес для планетологов благодаря выдающимся шлейфам воды, которые извергаются с его поверхности. Это явное свидетельство наличия подповерхностного океана сделало Энцелад возможной целью будущих космических миссий. "Уэбб" недавно сфотографировал Энцелад, и хотя он не смог рассмотреть детали самого крошечного спутника Сатурна, ему удалось увидеть шлейф воды, извергающийся с его поверхности на расстоянии 9650 км.

Энцелад слишком мал, чтобы его можно было подробно изучить, но "Уэбб" без труда разглядел поверхность самого большого спутника Сатурна. Титан — единственный известный спутник с плотной атмосферой — там много азота со следами метана и водорода. На поверхности также есть озера углеводородов, и "Уэбб" смог обнаружить некоторые из них. На изображении выше показан спутник с несколькими различными параметрами фильтра. На левом изображении использован F212N (2,21 мкм), а на правом с особенностями поверхности спутника использовали комбинацию синего=F140M (1,40 мкм), зеленого=F150W (1,50 мкм), красного=F200W (1,99 мкм) и яркости=F210M (2,09 мкм).

"Уэбб" настолько мощный, что впервые видит особенности других солнечных систем. Например, недавно телескоп впервые обнаружил пояс инопланетных астероидов. Он находится в системе Фомальгаут, примерно в 25 световых годах от нас. Это близко по астрономическим меркам, и это довольно мощный пояс астероидов. Наш главный пояс астероидов имеет толщину около 1 а.е. (расстояние между Землей и Солнцем), но толщина пояса Фомальгаута составляет ошеломляющие 80 а.е. Тем не менее, "Уэбб" первый, кто это видит. Другие мощные телескопы, такие как ALMA и Hubble, могут видеть только очертания диска.

В прошлом году "Уэбб" заметил космического паука. Туманность, которую НАСА охарактеризовало как «космического тарантула». Туманность Тарантул находится на расстоянии 161 000 световых лет в галактике-спутнике Млечного Пути, известной как Большое Магелланово Облако. Внешне она похожа на тарантула с многочисленной паутиной. Голубые звезды в центре образовали пузырь своим интенсивным ультрафиолетовым излучением и солнечным ветром, но тонкий «шелк» по краям представляет собой плотные столбы, способные противостоять силе звездного скопления.

Источник

Телескоп Уэбба обнаружил сверхмассивную черную дыру, которая сформировалась раньше своей галактики

Космический телескоп имени Джеймса Уэбба зафиксировал свидетельства существования сверхмассивной черной дыры, которая была огромной с самого момента формирования и, судя по всему, не проходила через фазу звездного коллапса, при которой черная дыра поглощает материю родительской галактики для увеличения своей массы.

Профессор Роберто Майолино из Кавендишской лаборатории и Института космологии Кавли при Кембриджском университете, соавтор недавнего исследования, назвал открытие "полным пересмотром классических сценариев образования и роста черных дыр".

На протяжении десятилетий научный консенсус гласил, что массивные звезды внутри существующей галактики со временем коллапсируют, поглощая в процессе окружающую материю, что приводит к образованию черной дыры.

Теперь же получены доказательства существования черной дыры в миллионы раз больше нашего Солнца, которая выросла относительно быстро без поглощения окружающей среды в стиле Галактуса.

Исследователи провели детальные наблюдения объекта Little Red Dot QSO1. Большинство таких "маленьких красных точек" считаются сверхмассивными черными дырами, окруженными плотным газом ранней Вселенной.

Эта конкретная красная точка существовала всего через 700 миллионов лет после Большого взрыва, хотя долгое время считалось, что для формирования сверхмассивной черной дыры требуется минимум миллиард лет.

Масса астрономического объекта в 40 миллионов раз превышает массу Солнца, а находится он на расстоянии 13 миллиардов световых лет от нас. Открытие стало первым прямым измерением массы черной дыры в первый миллиард лет после Большого взрыва.

Уэбб уже несколько лет фиксирует потенциальные свидетельства существования таких ранних черных дыр, но прямых измерений до сих пор не проводилось. Дело в том, что газ, составляющий QSO1, имеет кеплеровское вращение, удерживаясь вокруг центральной точки подобно тому, как планеты Солнечной системы вращаются вокруг Солнца. Это позволило ученым рассчитать массу, поскольку кеплеровское движение подчиняется простым законам гравитации.

Исследователь Игнас Юодзбалис говорит:

Это важно, так как говорит нам о том, что большая часть массы QSO1 сосредоточена в черной дыре в центре. Если бы масса была распределена более равномерно, как это было бы при наличии множества звезд, газ не имел бы такого идеального кеплеровского вращения.

Соавтор исследования доктор Франческо Д'Эудженио добавил:

До сих пор все измерения масс черных дыр в ранней Вселенной были косвенными и основывались на предположениях, исходящих из наших знаний о черных дырах в локальной Вселенной.

Отменяет ли подобное открытие саму идею Большого взрыва? На самом деле нет. Да, Уэбб обнаружил сверхмассивные черные дыры, существовавшие вскоре после Большого взрыва, но у этой истории есть продолжение. Астрофизики из UCLA предположили, что разрешить эту загадку может темная материя.

Когда темная материя распадается, испускаемые фотоны, согласно гипотезе, становятся чрезвычайно горячими. Это могло ускорить весь процесс формирования, так как водородный газ нагревался бы достаточно сильно для того, чтобы гравитация собирала его в гигантские облака. Такие облака могли конденсироваться в сверхмассивную черную дыру гораздо быстрее, чем мы обычно наблюдаем.

Однако все это пока остается сугубо теоретическим. Мы точно не знаем, существует ли темная материя в действительности, и, как следствие, не имеем конкретной информации о ее составе. При этом нам нужно что-то, чтобы математика сходилась, и расчеты указывают именно на темную материю как на наиболее вероятного виновника.

Источник

Астрономы обсерватории Gaia представили самое детальное трехмерное изображение Млечного Пути. Это карта, которая фиксирует движение двух миллиардов звезд и расширяет наше понимание происхождения Солнечной системы.

Астрономы создали самую детальную 3D-карту нашей Галактики

Новая 3D-карта создана на основе данных европейской обсерватории Gaia, работающей на расстоянии до 1,5 млн километров от Земли. Обновленный атлас показывает структуру галактики, соседние карликовые системы и впервые — ускорение движения Солнца по галактической орбите.

Эксперты называют проект одним из ключевых инструментов для реконструкции истории Млечного Пути.

Карта яркости и цвета галактики. Более высокие концентрации звезд показаны более интенсивными цветами. /ESA/Gaia/DPAC

Самая детальная 3D-карта Млечного Пути

В обсерватории Gaia наблюдали за небом с 2013 года. Новая публикация стала крупнейшим обновлением за все время работы миссии, поскольку в базу вошли данные о положении, скорости, яркости и цвете двух миллиардов звезд.

Этот масштаб позволяет рассматривать галактику не как статичную структуру, а как динамическую систему, изменяющуюся на протяжении миллиардов лет.

Карта подтвердила: Солнечная система ускоряется, двигаясь по орбите все ближе к центру галактики со скоростью около семи миллиметров в секунду.

Уточнение этих параметров помогает точнее рассчитывать возраст и эволюцию нашей системы.

На фото соседние с Млечным Путем карликовые галактики — Большое и Малое Магеллановы Облака. /ESA/Gaia/DPAC

Почему это важно

Отдельный блок новой работы посвящен внешним областям диска, так называемому антицентру.

Здесь движения звезд указывают на древние колебания структуры Млечного Пути.
Данные также показывают, что галактика однажды приблизилась к системе Стрелец настолько, что гравитация Млечного Пути деформировала звезды на ее окраинах.
По оценкам ESA, процесс поглощения Стрелца продолжается и сегодня.

Gaia также обновила «перепись» ближайших к нам объектов: теперь учтено 92% тел в пределах 326 световых лет.

Для сравнения: аналогичное исследование 1957 года включало меньше тысячи объектов, а в 1991 году — около четырех тысяч.

Будущее Галактики

Работа миссии остается технически сложной.

По словам астронома Флора ван Лееувена, Gaia измеряет расстояния до объектов, удаленных на тысячи световых лет, с точностью, сопоставимой с измерением толщины человеческого волоса с расстояния более 2000 километров.

Однако эти данные становятся фундаментом современной астрофизики, позволяя изучать происхождение и будущее галактики.

Gaia продолжит наблюдения и построение все более точных моделей. Уже сегодня новая 3D-карта делает возможным взгляд на историю Млечного Пути с точностью, недоступной предыдущим поколениям астрономов.

Источник

Космический телескоп NASA/ESA "Хаббл", несмотря на солидный для столь сложной техники возраст в 35 лет, продолжает радовать ученых бесценными данными, а ценителей прекрасного — завораживающими снимками.

Сегодня я хочу вновь совместить эстетику с познанием Вселенной, поэтому предлагаю вашему вниманию детализированные снимки части туманности Вуаль с развернутыми комментариями, которые расширят область познания для всех желающих.

Космическая катастрофа, породившая красоту

Туманность Вуаль — это все, что осталось от звезды, масса которой превосходила солнечную в 20 раз. Когда такие гиганты исчерпывают запасы ядерного топлива (водорода и гелия, которые превращаются в более тяжелые элементы), их жизнь заканчивается грандиозной вспышкой сверхновой. Звездное вещество разлетается по космическому пространству со скоростью в тысячи километров в секунду.

Зелено-голубые звезды — фоновые объекты, находящиеся далеко за туманностью / © ESA/Hubble & NASA, R. Sankrit

Туманность Вуаль находится на расстоянии около 2 400 световых лет от Земли в созвездии Лебедя. Этот объект настолько огромен (около 100 световых лет в поперечнике), что если бы человек мог лицезреть ее невооруженным глазом, то туманность заняла бы область на небе в шесть полных Лун, расположенных в ряд.

Примечательно, что звездный взрыв, породивший этот шедевр Млечного Пути, произошел "всего" около 10 000 лет назад.

Палитра космических элементов

Яркие цвета туманности — это не вольная художественная фантазия, а реальное свечение химических элементов в экстремальных условиях:

Красный цвет — свечение атомов водорода, самого распространенного элемента во Вселенной;
Сине-голубой цвет — излучение кислорода;
Желто-оранжевый цвет — свечение серы, создающей специфические переходные тона.

"Внутренности" туманности разогреты до миллионов градусов Цельсия, что и заставляет атомы излучать свет в различных спектральных линиях.

Живая история Вселенной

"Хаббл" ведет регулярные наблюдения за туманностью Вуаль с 1994 года. Благодаря этому в распоряжении астрономов данные об эволюции объекта за три десятилетия.

Водородно-кислородные "нити" / © ESA/Hubble & NASA, R. Sankrit

Известно, что ударная волна от вспышки сверхновой продолжает распространяться через межзвездную среду, сталкиваясь с окружающим газом, который вследствие этого сжимается и нагревается. Этот процесс, продолжающийся тысячи лет, порождает сложные волокнистые структуры, которые мы наблюдаем как замысловатую сеть светящихся нитей.

Круговорот материи в природе

Звездные взрывы играют одну из ключевых ролей в эволюции Галактики. Они не только обогащают межзвездное пространство тяжелыми элементами, которые были синтезированы в недрах массивных звезд, но и стимулируют звездообразование в окружающих их газопылевых облаках.

Постепенно туманность Вуаль станет "строительным материалом" для космических объектов следующих поколений, войдя в состав будущих звезд и планет.

Читайте также:

Телескопы "Уэбб" и "Хаббл" объединились для получения новых снимков Сатурна

Европейское космическое агентство (ESA), NASA и Канадское космическое агентство (CSA) опубликовали новые снимки Сатурна, сделанные сразу двумя легендарными космическими телескопами – "Джеймсом Уэббом" и "Хабблом". Совместная работа двух обсерваторий дала беспрецедентно детальный взгляд на атмосферу газового гиганта.

Ключевая ценность этих наблюдений – в сравнении двух принципиально разных подходов к съёмке. "Хаббл" фиксирует тонкие цветовые вариации на поверхности планеты, тогда как инфракрасное зрение "Уэбба" проникает значительно глубже, выявляя облака и химические соединения на самых разных уровнях атмосферы – от глубинных облачных слоёв до разреженных верхних.

Снимки "Хаббла" были сделаны в августе 2024 года в рамках программы наблюдения за атмосферами внешних планет (Outer Planet Atmosphere Legacy), а "Уэбб" провёл свои наблюдения несколькими месяцами позже.

Как пояснили в NASA, "оба телескопа фиксируют солнечный свет, отражённый от полосатых облаков и дымки Сатурна", однако делают это совершенно по-разному.

"Хаббл" традиционно используется для отслеживания штормов на Сатурне, и на новом снимке отчётливо видны характерные полосы атмосферных облаков. Инфракрасные сенсоры "Уэбба" способны выделить ещё больше деталей – например, высокоотражающий лёд в кольцах Сатурна, который на инфракрасном снимке выглядит практически белым.

Отдельного внимания заслуживает серо-зелёное окрашивание полюсов планеты на снимках "Уэбба". Учёные предполагают, что необычная окраска может быть вызвана слоем высотных аэрозолей, рассеивающих свет на различных широтах. Другое возможное объяснение – заряженные молекулы, взаимодействующие с магнитным полем планеты и вызывающие полярные сияния.

Визуальные данные обоих телескопов уже представляют большую научную ценность, но со временем их значимость будет только расти. Наблюдения 2024 года, проведённые с разницей в 14 недель, зафиксировали Сатурн на этапе перехода от северного лета к равноденствию 2025 года.

По мере того как Сатурн будет входить в южную весну, а затем и в южное лето к 2030-м годам, "Хаббл" и "Уэбб" получат всё более качественный обзор южного полушария планеты. Это откроет новые возможности для долгосрочного изучения сезонных изменений в атмосфере газового гиганта.

Источник

Телескоп Уэбба нашёл самые убедительные доказательства существования первых звёзд Вселенной

Первые звёзды, вспыхнувшие во Вселенной вскоре после Большого взрыва, десятилетиями оставались исключительно теоретической концепцией. Астрономы могли лишь моделировать их свойства, не имея ни единого прямого наблюдения.

Теперь данные космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST) предоставили, возможно, самое весомое на сегодняшний день подтверждение того, что эти древние светила действительно существовали – и сформировались всего через 400 миллионов лет после рождения Вселенной.

Результаты представлены в двух независимых исследованиях на arXiv. Первое возглавил Роберто Майолино из Кембриджского университета, второе – Элка Руста из Флорентийского университета.

В случае подтверждения открытие даст учёным прямое наблюдательное окно в условия ранней Вселенной и поможет понять, как самое первое поколение звёзд определило всё, что появилось после.

Так называемые звёзды Популяции III (Population III) принципиально отличались от современных. Они формировались из облаков практически чистого водорода и гелия – задолго до того, как более тяжёлые элементы вроде углерода, кислорода и железа были сформированы в недрах звёздных ядер.

По расчётам астрономов, эти светила были чрезвычайно массивными и горячими, сжигая своё топливо всего за несколько миллионов лет – мгновение по космологическим меркам. Завершив жизненный цикл, они взрывались сверхновыми, засеивая межзвёздное пространство тяжёлыми элементами для следующих поколений звёзд.

Ещё в 2024 году команда Майолино обнаружила необычный сигнал в гало GN-z11 – одной из самых ярких известных галактик ранней Вселенной. С помощью NIRSpec-IFU, спектрографа ближнего инфракрасного диапазона на борту JWST, учёные зафиксировали слабую линию излучения от небольшого объекта-спутника, получившего название Геба (Hebe). Объект расположен всего в трёх килопарсеках от родительской галактики.

Линия излучения совпала с сигнатурой дважды ионизированного гелия – процесса, требующего исключительно мощного ультрафиолетового излучения. В сочетании с отсутствием обнаружимых металлов в спектре команда предположила, что именно звёзды Популяции III были наиболее вероятным источником. Однако на тот момент речь шла лишь о предварительной гипотезе.

Теперь, используя возможности инструмента NIRSpec-IFU с более высоким разрешением, группа Майолино подтвердила реальность гелиевого сигнала и разделила его на два отдельных компонента.

Параллельно команда Русты независимо обнаружила линию излучения водорода из того же участка неба, обеспечив вторую точку привязки для идентификации. Ни в одном из двух исследований не было найдено следов тяжёлых элементов в спектрах излучения.

Используя теоретическое моделирование, группа Русты смогла по наблюдаемому соотношению гелия к водороду оценить массу первых звёзд. Анализ указывает на так называемое "тяжёлое" распределение масс – большинство звёзд попадало в диапазон от 10 до 100 солнечных масс.

Такой результат согласуется с теоретическими предсказаниями о том, что первые звёзды были горячими и массивными, формируясь во Вселенной, ещё не обогащённой продуктами звёздного нуклеосинтеза.

До полноценного понимания жизненного цикла этих древних светил потребуется ещё множество наблюдений. Тем не менее два независимых исследования, подтверждающих друг друга, дают на данный момент самые чёткие свидетельства того, что звёзды Популяции III действительно существовали.

Дальнейшее изучение этих данных может приблизить астрономов к пониманию того, как зародились структуры, определившие облик современной Вселенной.

отсюда

Тут это, нашли углерод неясного происхождения, да не где-нибудь, а в Европе. Нет, не в нашей земной, а на спутнике Юпитера.

Телескоп Джеймса Уэбба обнаружил происхождение углерода на Европе

Европа - интересный спутник, так как он больше похож на объекты земной группы, нежели остальные его "ледяные собратья" - он состоит из камня, то есть различных силикатов, железного ядра и несовместимых с ними примесей, которые формируют кору. В рамках примесей считается стокилометровый слой из воды, верхнюю часть которого в размерах примерно тридцати километров представляет лед. То есть под слоем льда находится вполне себе жиденький океан - на это указывает магнитное поле Европы, обнаруженное аппаратом "Галилео", так как наличие магнитного поля говорит о слое электролитов между корой и ядром, что является, по сути океаном соленой воды. Другой пунктик, указывающий на наличие подповерхностного океана - сдвиг коры Европы на целых 80 градусов относительно недр, что невозможно при плотном прилегании верхних и нижних слоев небесного тела.

Область, где обнаружили углекислоту, зовется "Тара Регио" и ранее она уже светилась в новостях как место выхода поваренной соли, обнаруженной телескопом "Хаббл". Что-то мне подсказывает, что это не последний раз, когда мы о ней слышим - в 24 году к Европе отправится Europa Clipper, спутник, который изучит ее потенциал к поддержанию жизни, а также JUICE, аппарат, захвативший своей исследовательской программой все крупные юпитерианские луны.

Наличие углекислоты не подтверждает наличие жизни, но ясно указывает, на наличие условий для ее поддержания. Будем посмотреть.

Пруфы: https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Webb/Webb_finds_carbon_source_on_surface_of_Jupiter_s_moon_Europa

«Евклид» — космическая обсерватория, разработанная и запущенная на околоземную орбиту Европейским Космическим Агентством.

Цель миссии заключается в лучшем понимании геометрии темной материи и темной энергии посредством очень точного измерения ускорения расширения Вселенной.

«Евклид» (Euclid) прислал первые снимки. На них запечатлены скопление Персея, спиральная галактика IC 342, неправильная галактика NGC 6822, шаровое звёздное скопление NGC 6397 и туманность Конская Голова.

Скопление Персея. Источник изображений: esa.int

Запущенный в космос 1 июля телескоп «Евклид» в ближайшие шесть лет будет изучать объекты на расстоянии до 10 млрд световых лет. Учёные планируют с его помощью построить самую большую трёхмерную космическую карту. Аппарат отличает возможность в одно действие создавать чёткое изображение огромной части неба.

Первый снимок — скопление галактик Персея. На изображение попали около 1000 галактик в скоплении Персея и более 100 000 галактик на заднем плане — некоторые из наиболее удалённых находятся на расстоянии 10 млрд световых лет от нас. Составив карту распределения и формы этих галактик, учёные смогут больше узнать о том, какой вклад в формирование Вселенной внесла тёмная материя. Скопление Персея — одна из самых массивных структур, известных во Вселенной, а находится она на расстоянии 240 млн световых лет от Земли.

За время своей миссии «Евклид» получит изображения миллиардов галактик в попытке раскрыть механизмы влияния тёмной энергии и тёмной материи на них. Поэтому одним из объектов пристального внимания телескопа стала спиральная галактика IC 342, которая очень похожа на наш Млечный Путь.

Большинство сформировавшихся в ранней Вселенной галактик, однако, не похожи на спираль — они имеют неправильную форму и небольшие размеры. Это строительные блоки для более крупных галактик вроде нашей, и многие из них располагаются относительно недалеко. Первая неправильная галактика, снимок которой был получен «Евклидом», — это NGC 6822, находящаяся на расстоянии «всего» 1,6 млн световых лет от Земли.

Ещё один примечательный объект — шаровое скопление NGC 6397. Это второе по близости к Земле шаровое скопление, и находится оно на расстоянии 7800 световых лет от нас. Сегодня ни один телескоп, кроме «Евклида», не может получить изображение этого скопления за одно наблюдение и показать при этом такое количество звёзд. Звёзды в этом скоплении помогут учёным узнать нечто новое об истории Млечного Пути и о том, где находится тёмная материя.

Последним на данный момент одним объектом наблюдения «Евклида» стала туманность Конская Голова в созвездии Ориона. В этой звёздной колыбели учёные надеются найти множество тусклых и прежде невиданных планет массой с Юпитер, коричневых карликов и полноценных молодых звёзд.

Первая серия снимков нового европейского космического телескопа доказала работоспособность аппарата, и каждый из них содержит массу новой информации о близлежащей Вселенной.

источник

NASA впервые прокомментировало гибель и исчезновения ученых, связанных с космическими технологиями

Администрация Трампа инициировала расследование исчезновений и смертей 11 американских ученых, подавляющее большинство которых были связаны с федеральными программами ядерных или космических исследований. Трое из них работали непосредственно на NASA, и агентство наконец нарушило молчание.

NASA координирует действия и сотрудничает с соответствующими ведомствами в связи с пропавшими учеными. На данный момент ничто, связанное с NASA, не указывает на угрозу национальной безопасности. Агентство привержено прозрачности и предоставит дополнительную информацию по мере возможности.

Власти утверждают, что подтвержденной связи между 11 случаями нет, однако тот факт, что все ученые работали в стратегически важных и высокоценных областях, вызвал серьезную обеспокоенность федеральных чиновников. Среди этих областей – безопасность ядерного оружия и системы обороны, космические миссии NASA и отслеживание астероидов, термоядерная энергия и физика плазмы, передовые аэрокосмические и военные технологии, а также биомедицинские исследования.

Нас это очень беспокоит. Это вопрос национальной безопасности. Это наводит на мысль, что может происходить нечто зловещее.

Таблоиды и соцсети наполнились спекуляциями вокруг обстоятельств всех 11 случаев. Некоторые связывают исчезновение ученых с пропажей отставного генерала ВВС США Уильяма Маккасленда, о розыске которого сообщили 27 февраля 2026 года. Конспирологические теории вокруг Маккасленда подпитываются его прошлой ролью командующего Исследовательской лабораторией ВВС на базе Райт-Паттерсон, давно окружённой теориями об НЛО. Причины смерти Майвальда и Хикса публично не раскрывались, хотя свидетельств подозрительных обстоятельств нет.

Учитывая, что двое из 11 ученых – Нуно Лурейро из MIT и Карл Грильмар из Caltech – были застрелены в результате целенаправленных нападений, поспешные выводы о связи всех случаев объяснимы. Однако на данный момент попросту недостаточно доказательств, указывающих на общий мотив или закономерность. По мере продвижения расследования NASA и координирующих ведомств может появиться больше ясности относительно обстоятельств гибели Майвальда и Хикса, а также исчезновения Резы.

отсюда

14 июля 2015 года космический аппарат NASA "Новые горизонты" совершил исторический пролет мимо системы Плутона, передав на Землю детальные изображения карликовой планеты и ее крупнейшего спутника Харона.

Изображение Харона в естественных цветах / © NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute/Alex Parker

Далекий и холодный Харон, названный в честь мифического перевозчика душ умерших через реку Стикс, оказался не менее интересным объектом, чем сам Плутон.

Красное пятно Мордор

Первое, что бросается в глаза при изучении снимков Харона — огромное красно-коричневое пятно, покрывающее львиную долю северной полярной области. Эта особенность, получившая название "Пятно Мордор" (лат. Mordor Macula), отсылает нас к мрачным землям из эпического романа Дж. Р. Р. Толкина "Властелин колец".

© NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute/TheSpaceway

Загадочная область сформировалась благодаря экстремальным температурным условиям, царящим в столь удаленном от светила регионе Солнечной системы.

Когда на северном полюсе Харона наступает зима (которая длится более 100 лет), температура поверхности падает до -258°C. В таких условиях молекулы метана и азота, захваченные Хароном из разреженной атмосферы Плутона, замерзают и оседают на поверхности спутника. С приходом лета температура повышается до -213°C, летучие газы испаряются, но под ними остается слой тяжелых органических соединений - толинов. Под воздействием ультрафиолетового излучения со стороны Солнца эти вещества приобретают характерный красновато-коричневый оттенок.

Каньоны глубже земных

Поверхность Харона испещрена системой гигантских каньонов и разломов, протянувшихся на сотни километров.

Некоторые из них достигают глубины 7-9 километров, что существенно глубже знаменитого Большого каньона (Гранд-Каньона) на Земле, максимальная глубина которого "всего" 1,8 километра.

Эти структуры появились в результате естественного растрескивания ледяной коры, связанного с остыванием небесного тела, начавшегося миллиарды лет назад.

Кратеры из страны Оз

Зонд "Новые горизонты" позволил идентифицировать на поверхности Харона множество ударных кратеров разного возраста и размера. Все они были названы в честь персонажей и мест из произведений о вымышленных мирах.

Самый крупный — кратер Дороти диаметром около 100 километров, названный в честь главной героини "Волшебника страны Оз".

Рядом расположены кратеры поменьше: Пиркс (в честь капитана Пиркса из цикла рассказов Станислава Лема), Насреддин (фольклорный персонаж мусульманского Востока и некоторых народов Средиземноморья и Балкан), Немо (в честь капитана Немо из произведений Жюля Верна) и другие.

Двойная планета

Средний диаметр Харона составляет 1 214 километров — это почти половина диаметра самого Плутона (2 377 километров). Из-за столь необычного соотношения размеров систему Плутон-Харон иногда называют двойной карликовой планетой. Оба тела находятся в приливном захвате и всегда повернуты друг к другу одной стороной, вращаясь вокруг общего центра масс, который находится вне Плутона.

На южном полюсе Харона намного больше ударных кратеров / © NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute/TheSpaceway

Поверхность Харона состоит преимущественно из водяного льда, что делает его заметно светлее Плутона. Именно контраст между серо-белой ледяной поверхностью и красно-коричневым полярным регионом обеспечивает столь необычный облик спутника на цветных изображениях.

Снимки, переданные "Новыми горизонтами" более 10 лет назад, остаются единственными детальными изображениями Харона (да и системы Плутона в целом). Космический аппарат остается действующим, продолжая свое путешествие в "глубины" пояса Койпера.

Что мы знаем о Деймосе?

Деймос — меньший и наиболее удаленный из двух спутников Марса (второй — Фобос). Его средний диаметр составляет всего 12,4 километра, а орбита проходит на высоте около 23 500 километров от поверхности планеты. Этот каменистый спутник неправильной формы был открыт в 1877 году и назван в честь древнегреческого бога ужаса.

Первые снимки Деймоса были получены автоматической межпланетной станцией NASA "Маринер-9" в 1971 году. С тех пор спутник попадал в кадр многих миссий, но всегда издалека.

Зонд "Надежда" изменил это, сделав детальный снимок обратной стороны спутника и получив подробную информацию о его составе и структуре.

Революционное открытие

Продолжительное время господствовала гипотеза, что Деймос и Фобос — астероиды, попавшие в гравитационную ловушку Марса. Аргументация этой концепции была просто абсурдна: спутники слишком маленькие, кривые и непохожи на "нормальные" луны.

GIF

Инфракрасный спектрометр "Надежды" показал, что состав Деймоса ближе к марсианскому базальту, чем к астероидам класса D (темным объектам с красноватым спектром, которые очень плохо отражают свет).

Это весомое доказательство в пользу гипотезы, предложенной в 2018 году планетологом (планетологиней?) Робин Кануп, которая гласит, что спутники Марса являются фрагментами самой планеты, выброшенными в космос в результате древнего столкновения с массивным объектом. Моделирование показывает, что диаметр ударного тела мог достигать 1 000 километров. Для сравнения: средний диаметр Марса составляет 6 792 километра.

Примечательно, что эта гипотеза не только объясняет происхождение спутников Марса, но и дает подсказки касательно катастрофических климатических изменений, превративших Марс в промерзлую пустыню.

Что мы видим на снимках

На изображениях южной части скопления запечатлены галактики самых разных форм и размеров. Массивные эллиптические галактики с желтоватым свечением старых звезд соседствуют со спиральными, где продолжается активное звездообразование. Между ними рассыпаны сотни небольших галактик — карликовых спутников гигантов.

Крупные галактики, как показывают наблюдения с помощью космических и наземных телескопов, содержат шаровые скопления — древние плотные объединения звезд возрастом более 10 миллиардов лет. Аналогичные образования есть и в Млечном Пути, что подтверждает универсальность механизма формирования и развития галактик.

Возраст наиболее древних галактик скопления достигает 13 миллиардов лет — они зародились в очень юной Вселенной, когда она еще была совершенно другим местом.

Гравитационный танец галактик

Скопление Девы — это не статичная картинка, а очень динамичная система. Галактики здесь движутся со скоростями до 1 000 километров в секунду, постоянно взаимодействуя. Некоторые галактики мчатся навстречу друг другу и в будущем столкнутся с последующим слиянием, которое породит более массивную галактику. Другие уже имеют "шрамы" прошлых столкновений — искривленные рукава, вытянутые приливные хвосты из звезд и газа.

Центральная галактика окружена карликовыми компаньонами / © NSF–DOE Vera C. Rubin Observatory

Две любопытные спиральные галактики. Их исследование поможет лучше понять структуру Млечного Пути / © NSF–DOE Vera C. Rubin Observatory

Гравитация скопления настолько сильна, что удерживает не только галактики, но и огромное количество межгалактического газа, раскаленного до миллионов градусов. Примечательно, что этот газ, светящийся в рентгеновском диапазоне, содержит больше массы, чем все звезды скопления вместе взятые.

Обсерватория Веры Рубин: новая эра детализации

Обсерватория Веры Рубин оснащена самой большой цифровой астрономической камерой в мире. Ее 3,2-гигапиксельная матрица способна охватывать огромные участки неба с невероятной детализацией.

Обратите внимание на галактику с "хвостом". Она пережила тесное взаимодействие с другой галактикой / © NSF–DOE Vera C. Rubin Observatory

Практически все яркие точки в кадре — галактики / © NSF–DOE Vera C. Rubin Observatory

Благодаря этим возможностям ученые получают изображения, на которых видны не только яркие галактики, но и слабые структуры — звездные потоки, остатки разрушенных карликовых галактик, далекие фоновые объекты. Каждый снимок содержит столько информации, что его изучение может занять годы!

Яркие голубые звезды Млечного Пути, попавшие в кадр / © NSF–DOE Vera C. Rubin Observatory

В центре кадра что-то вроде галактического потока / © NSF–DOE Vera C. Rubin Observatory

Эти глубокие снимки в общей сложности охватывают около 10 миллионов галактик (включая фоновые) — и это составляет примерно 0,05% от тех 20 миллиардов галактик, которые обсерватория Рубин запечатлеет за следующее десятилетие.

Тайна "Маленьких Красных Точек"

В сердцах этих древних объектов были обнаружены гигантские черные дыры, масса которых составляет около 10% от массы всей системы. Для сравнения: в современных галактиках, включая наш Млечный Путь, на сверхмассивные черные дыры в среднем приходится около 0,01% от массы галактики. Присутствие таких массивных объектов в столь ранний период существования Вселенной стало убедительным доказательством теории прямого коллапса.

Шесть "Маленьких Красных Точек" разного возраста, наблюдаемых "Джеймсом Уэббом" / © NASA, ESA, CSA, STScI, Dale Kocevski (Colby College)

Согласно этой теории, первые сверхмассивные черные дыры появились не в процессе гибели массивных звезд с последующим набором массы, а были рождены в ходе прямого коллапса гигантских облаков газа. В условиях ранней Вселенной эти облака могли коллапсировать целиком, минуя стадию формирования звезд, что приводило к появлению черных дыр массой в десятки или даже сотни тысяч солнечных масс.

Наблюдения "Джеймса Уэбба" показывают, что около 70%* "Маленьких Красных Точек" демонстрируют признаки присутствия таких черных дыр — в их центральных областях наблюдается вращение газа со скоростью около 1 000 километров в секунду.

*Речь именно о подтвержденных сверхмассивных черных дырах. По факту же нет никаких сомнений в том, что все LRDs наделены этими гигантскими "гравитационными монстрами".

Анатомия "Маленьких Красных Точек"

По сути, каждая "Маленькая Красная Точка" - это:

Огромная черная дыра, на массу которой приходится около 10% от массы всей системы;
Раскаленное газопылевое облако, окружающее черную дыру;
Молодые звезды, находящиеся на периферии;
Все это вместе движется с огромной скоростью.

Примечательно, что "Маленькие Красные Точки" существовали только в определенный период ранней Вселенной, а затем... исчезли, что делает их еще более интригующими для изучения.

«Маленькие Красные Точки», обнаруженные с помощью «Джеймса Уэбба» / © Matthee et al, The Astrophysical Journal

Мое объяснение

"Маленькие Красные Точки" представляли собой особый класс объектов — своего рода "эмбрионы" будущих галактик, где главную роль играли именно сверхмассивные черные дыры.

Большинство "Маленьких Красных Точек" эволюционировали в современные галактики, но те, что "исчезли", на самом деле превратились в системы со спящими сверхмассивными черными дырами. Другими словами, за миллиарды лет черные дыры "сожрали" все вокруг и из-за дефицита материи "заснули". Это, так сказать, бракованные протогалактики, которые мы не можем наблюдать ни в оптическом, ни в инфракрасном диапазонах.

Открытие, сделанное на основе новых наблюдений "Джеймса Уэбба", проливает свет на происхождение первых сверхмассивных черных дыр и помогает лучше понять процессы формирования галактик в молодой Вселенной.