Телескоп Джеймс Уэбб

С помощью телескопа «Джеймс Уэбб» ученые нашли в облаке NGC 1333 шесть планет. Они блуждают, то есть не вращаются вокруг звезды, а в одиночестве мчатся сквозь межзвездное пространство.

Все эти планеты в 5-10 раз массивнее Юпитера — самой большой планеты Солнечной системы.

Мы привыкли, что планеты формируются в дисках газа и пыли вокруг молодых звезд.

Но эти гиганты, вероятно, сформировались при сжатии облаков газа и пыли. То есть также, как и звезды. Хотя вероятность выброса из системы тоже не исключена.

Кстати, коричневые карлики, масса которых составляет 13-75 масс Юпитера, тоже находили в большом количестве по одиночке и в туманности Ориона.

По спектральным данным от «Джеймса Уэбба» и результатам компьютерного моделирования атмосферы астрономы показали, что экзопланета LHS 1140 b — мир-океан. Причем по характеристикам это лучший на сегодня потенциально обитаемый мир, подходящий для пристального изучения.

Еще не так давно ученые искали экзопланеты ради простого их обнаружения. Астрономы по-прежнему порой находят необычные объекты вроде системы из шести «резонансных» экзопланет. Но гораздо активнее они теперь ищут экзопланеты, которые мы можем подробнее рассмотреть и изучить существующими инструментами.

Потенциальная обитаемость экзопланеты зависит от многих факторов, но еще больше условий накладывают доступные нам инструменты. Во-первых, система должна располагаться недалеко от нас. Во-вторых, чтобы мы могли рассмотреть атмосферу экзопланеты, она должна летать достаточно близко к звезде. В-третьих, у нее должен быть небольшой орбитальный период, чтобы не приходилось десятилетиями ждать очередного пролета.

При такой близости к звезде экзопланете сложно сохранить обитаемые условия. Как минимум звезда должна быть спокойной и не слишком испепеляющей. Например, это может быть красный карлик (спектральный класс M). Сама планета тоже должна быть небольшой, примерно размером с Землю.

За прошедшие годы удалось выявить примерно полтора десятка планет диаметром менее 1,5 диаметра Земли. Еще есть мини-нептуны, которые могут быть водными мирами, если находятся подальше от звезды. К сожалению, моделирование климата и условий на таких планетах показало, что для запуска неудержимого парникового эффекта (из-за которого планета становится непригодной для жизни) им достаточно всего 0,3 излучения, которое получает Земля от Солнца. Значит, маловероятно, что на теплых мини-нептунах сохраняется жидкая вода.

Астрономам из Лаборатории реактивного движения и Калифорнийского технологического института удалось найти водный мир, по всем параметрам подходящий для дальнейших исследований. Им оказалась планета LHS 1140 b, первое описание которой вышло в 2017 году. Она летает у красного карлика LHS 1140 в 48,8 светового года от нас, который по массе и радиусу в шесть раз меньше Солнца (15%). Дальнейшие исследования показали, что LHS 1140 b может быть обычной землеподобной планетой с N2-CO2 атмосферой или водным миром с богатой водородом атмосферой.

Чтобы точнее характеризовать экзопланету, авторы новой работы использовали данные космического телескопа «Джеймс Уэбб». Они ожидали увидеть богатую водородом атмосферу с примесями водного пара и других газов, например метана и углекислого газа. Но именно эти примеси, предсказанные компьютерным моделированием, телескоп не засек. Также с результатами наблюдений не совпали гипотезы о плотных облаках и слое дымки.

Более того, по словам исследователей, любая большая и богатая водородом атмосфера в условиях LHS 1140 b должна сопровождаться большим количеством метана. Раз у планеты нет такой плотной водородной атмосферы, то чрезвычайно низкую плотность этого мира можно объяснить только наличием большого жидкого океана (или отсутствием ядра, но это совсем маловероятно).

В условиях слабого излучения от звезды (42% от земного) и толстого слоя воды (10% массы планеты) мантия у LHS 1140 b должна быть ледяной. При очень больших давлениях водный лед может оставаться твердым даже при высоких температурах (экзотический лед), несмотря на наличие над ним океана жидкой воды. Вероятно, он частично или полностью перемешан с более глубокой каменной мантией.

Вероятно, в процессе формирования планета собрала льды, богатые углеродом и азотом, тогда атмосфера у нее должна состоять преимущественно из углекислого газа ила азота. В ее атмосфере не преобладает водород, а значит, LHS 1140 b не может быть горячей планетой-океаном. Но даже в холодных условиях, если планета поддерживает относительно плотную CO2/N2 атмосферу, на ней может сохраняться жидкий океан.

Моделирование показало, что при достаточном количестве наблюдений (как минимум девять пролетов планеты на фоне звезды) ученые смогут подтвердить наличие CO2-атмосферы. В общем, LHS 1140 b — крайне любопытный потенциально обитаемый водный мир, который можно исследовать уже сегодня с помощью инструментов «Джеймса Уэбба».

Работа выложена в открытый доступ на arXiv и отправлена на рецензирование в журнал The Astrophysical Journal Letters.

Когда астрономы из Техасского университета в Остине приглядывались к далеким системам, они заметили в данных телескопа нечто пугающее. Жуткий красный «глаз» смотрел на них с той стороны. Эта «клякса» оказалась галактикой AzTECC71, которая образовалась примерно через 900 миллионов лет после Большого взрыва.

Как говорит Джед Маккини научный сотрудник Техасского университета в Остине: "Несмотря на то, что она выглядит как маленькая капля, на самом деле она формирует сотни новых звезд каждый год и тот факт, что даже что-то настолько экстремальное едва видно на самых чувствительных изображениях нашего новейшего телескопа, меня очень волнует. Это потенциально говорит, как от нас пряталась целая популяция галактик."

Это открытие может изменить представление ученых о ранней Вселенной, поскольку ранее они считали, что массивные звездные питомники были редкостью, но AzTECC71 дает основания полагать, что они могут быть раз в десять более распространенными.

Обнаружение AzTECC71 важно еще и тем, что обычно запечатлеть пылевые галактики довольно сложно, поскольку большую часть света их звезд поглощает завеса пыли, либо он переизлучается в более длинных волнах.

Также «Джеймс Уэбб», который не так давно снял галактику Водоворот, открыл астрономам глаза на то, что их понимание истории эволюции галактик было предвзятым, потому что они видели только незатененные и менее пыльные галактики.

Сначала призрачный объект появился как светящаяся капля на снимках наземных телескопов. Затем оказалось, что его совсем не видно на изображениях телескопа Хаббл. Теперь же он снова появился как слабая, но отчетливо видная галактика на изображении, полученном космической обсерваторией Джеймс Уэбб.

Астрономы коллаборации COSMOS-Web идентифицировали объект AzTECC71 как пыльную звездообразующую галактику. Другими словами, это галактика, которая занята формированием множества новых звезд, но окутана пыльной завесой, сквозь которую трудно увидеть. Когда-то считалось, что подобные объекты чрезвычайно редки в ранней Вселенной, но это открытие, а также более дюжины дополнительных кандидатов, обнаруженных в первой половине данных COSMOS-Web, которые еще не описаны в научной литературе, позволяют предположить, что они могут встречаться в 3—10 раз чаще, чем ожидалось.

Пыльную звездообразующую галактику трудно увидеть обычной оптикой, потому что большая часть света ее звезд поглощается завесой пыли, а затем повторно излучается в более красных длинах волн. До введения в эксплуатацию Джеймса Уэбба астрономы иногда называли их "темными галактиками Хаббла", имея в виду самый чувствительный на тот момент космический телескоп.

"До сих пор единственный способ увидеть галактики в ранней Вселенной — это оптическая перспектива с помощью Хаббла, — сказал МакКинни. — Это означает, что наше понимание истории эволюции этих объектов является искаженным, потому что мы видим только незатененные, менее пыльные из них".

Эта галактика, AzTECC71, была впервые обнаружена как нечеткая капля пыли с помощью камеры телескопа Джеймса Клерка Максвелла на Гавайях, которая видит в длинах волн между дальним инфракрасным и микроволновым диапазоном. Затем команда COSMOS-Web выявила объект в данных, собранных другими учеными с помощью телескопа ALMA в Чили, который имеет более высокое пространственное разрешение и может видеть в инфракрасном диапазоне. Это позволило им сузить местоположение источника. Когда они просмотрели данные Джеймса Уэбба в инфракрасном диапазоне на длине волны 4,44 микрона, они обнаружили едва различимую галактику точно в том же месте. В более коротких длинах волн света, ниже 2,7 микрон, она была невидима.

Сейчас команда работает над обнаружением большего количества этих едва заметных космических объектов.

"С помощью Уэбба мы впервые можем изучать оптические и инфракрасные свойства этой скрытой популяции галактик, сильно замаскированной пылью, — говорит МакКинни. — Телескоп настолько чувствителен, что может не только смотреть в самые дальние уголки вселенной, но и проникнуть сквозь толстую пылевую завесу".

По оценкам команды, галактика наблюдается с красным смещением около 6, что соответствует примерно 900 миллионам лет после Большого взрыва.

Команда опубликовала свои выводы в The Astrophysical Journal.

Проект COSMOS-Web — крупнейшая первоначальная исследовательская инициатива, работающая с Уэббом, возглавляемая Кейтлин Кейси, доцентом Калифорнийского университета в Остине. Задача организации — изучить фрагмент неба размером с три полных луны, нанести на карту до 1 миллиона галактик. Частично цель состоит и в том, чтобы понять самые ранние структуры Вселенной. Команда из более чем 50 исследователей получила 250 часов наблюдения в первый год работы космического телескопа и собрала первый массив данных в декабре 2022 года. Новый набор наблюдений поступит до января 2024 года.

При увеличении изображения становится достаточно заметна разница в состоянии зеркал телескопа спустя 2 года. Скорее всего, это вызвано столкновениями с микрометеоритами, подобными тому, которое произошло в мае 2022 года. После того случая ученые скорректировали научную программу так, чтобы телескоп двигался по направлению движения потенциальных микрометеоритов, избегая удара "лоб в лоб".

NASA пока не давало комментариев по этому поводу, что наводит на мысль, что подобные инциденты не сильно сказываются на научной мощности телескопа.

Джеймс Уэбб обновил свой рекорд, обнаружив галактику, которая сформировалась спустя 290 миллионов лет после Большого Взрыва!

На сегодняшний день это самый старый и удаленный объект

Серьезные подозрения у ученых возникли при изучении данных с инструмента ближнего инфракрасного диапазона NIRCam. Но некоторые свойства объекта заставили команду засомневаться: источник был весьма ярким, что было неожиданным для такой далекой галактики. 

Наконец, в январе 2024 ученые получили результат работы спектрографа NIRSpec.

Галактика, впоследствии названная JADES-GS-z14-0, наблюдалась в течение почти десяти часов, и, когда спектр был впервые обработан, появились однозначные доказательства того, что галактика действительно находится так далеко.

Значение красного смещения составляет z=14,32, побив предыдущий рекорд z=13,2 (320 млн лет после Большого взрыва) у JADES-GS-z13-0 

За что отвечает значение красного смещения z?

Как известно, Вселенная расширяется, а вместе с ней увеличивается и длина волны излучения объекта. Чем дальше объект, тем больше его красное смещение, что позволяет астрономам измерять расстояния до удалённых галактик и скорость их удаления.

Из-за увеличения длины волны видимый свет превращается в инфракрасный. Вот почему JWST наблюдает в основном именно в этом диапазоне.

То есть значение красного смещения определяет то, во сколько увеличилась длина волны, некогда излученная объектом

Посвящается Eisenporn, который стремился донести душную правду до человечества, но был похищен за это рептилойдами.

https://www.kp.ru/daily/27555/4879575/?ysclid=lrj6j9y2p2513988519

В научном сообществе ходит упорный слух: телескоп Уэбба обнаружил явные признаки жизни у далекой планеты, заполненной океаном. Журналисты обратились в НАСА, и там прямо не подтвердили – но и не опровергли. Поговаривают, что правду народу не позволяют сказать политики. Мол, не тот момент. Но многие астрофизики уверены: тот или не тот, однако, научная публикация на этот счет вот-вот появится. Разбираемся в этой запутанной истории.

ОТКУДА ИНФОРМАЦИЯ

Тайну изначально слил астронавт Тимоти Пик. Хотя некоторые астронавты увлекаются мистикой и теориями заговоров, Пик не таков. Он летал на Союзе в 2015-м, блестяще знает квантовую механику, он радиолюбитель с позывным – и, если вы тоже радиолюбитель с правом выхода в эфир, вы можете поболтать с ним сами таким оригинальным способом. Он сказал буквально следующее:

- Потенциально телескоп Джеймса Уэбба, возможно, уже обнаружил инопланетную жизнь. Просто они не хотят публиковать или подтверждать эти результаты, пока не будут полностью уверены, но мы нашли планету, которая излучает сильные сигналы биологической жизни.

Пик, как видим, по максимуму обложился подушками: тут и «потенциально», и «возможно», и объяснение молчания ученых вполне себе толерантное – хотят все факты проверить. Но журналисты выяснили: на самом деле научное сообщество астробиологов (есть в астрономии такая специальность, они даже издают рецензируемый, то есть компетентный, журнал) с Нового года ходуном ходит.

Что именно говорят: что жизнь нашлась на планете K2-18b, что факты железобетонные, но, мол, политики, те, которые в Вашингтоне, хотят преподнести эпохальное открытие так, чтобы оно прозвучало громко и не затерялось среди негативных новостей. А их ведь много: к президенту США, мягко говоря, вопросы, выборы в разгаре, на Ближнем Востоке ситуация балансирует на грани глобального конфликта. И вот какой-то чиновник в Вашингтоне, дескать, отмашки не дает. Так говорят.

А что НАСА? Сидят, как в рот воды набрали. Конечно, им настрочили официальный запрос. И они ответили. Ответили очень интересно: ни да, ни нет (а это значит, да). Ответ держала Книколь Колон, которая вообще комментирует страждущей общественности все новости с телескопа Уэбба.

- Окончательных доказательств нет, - ага, то есть какие-то есть? - Ожидается, что наблюдения на Уэббе могут привести к первоначальной идентификации потенциальных биосигнатур, которые могут сделать обитаемость данной экзопланеты более или менее вероятной. Будущие миссии будут необходимы для окончательного установления обитаемости экзопланеты.

Ого, как накрутила. Ну стиль пресс-релиза он такой. Операция Ы. Чтобы никто не догадался.

Тут не выдержали и сами ученые, и пошли комментировать прессе. Мнения разошлись, но не так, чтобы сильно: одни считают, что надо подождать еще несколько лет. А, возможно, даже запустить более мощный телескоп. И вот тогда… А другие думают, что публикация об открытии, с одобрения Вашингтона или без, появится вот-вот. К их числу относится астрофизик Ребекка Сметерст:

- Я думаю, что очень, очень скоро мы получим статью, в которой будут убедительные доказательства наличия биосигнатуры на экзопланете, - заявила она.

И, хотя никто не объявлял, где же все-таки обнаружили жизнь, слухи упорно крутятся вокруг планеты K2-18b.

Телескоп Уэбба обнаружил внеземную жизнь

Фото: EAST NEWS

ЧТО ЭТО ЗА ПЛАНЕТА

Если вы внимательно читаете космические новости, вы о ней уже слышали. Осенью прошлого года телескоп Уэбба обнаружил признаки жизни на планете, которая отстоит от нас на 120 световых лет (это довольно близко).

Что это за признаки жизни, они же загадочные биосигнатуры, которые мелькнули в ответе Книколь Колон?

Дело в том, что телескоп Уэбба на самом деле работает не в видимом, а в инфракрасном свете. В этом диапазоне излучают молекулы, в том числе те, которые связаны с жизнью и только с ней. Это и есть биосигнатуры, то есть железобетонные признаки жизни.

И Уэбб еще в прошлом году обнаружил излучение диметилсульфида, молекулы, которая есть только в живых организмах. Тут ошибки нет, и вообще-то еще тогда можно было собирать пресс-конференцию.

Планета K2-18b – очень интересный мир. Если бы у вас были глаза лягушки (лягушки, как известно, могут различать отдельные фотоны, как и кошки, но лягушки – еще зорче), вы бы увидели ее в созвездии Льва, которое в эти ночи величественно восходит на Востоке, и к полуночи занимает южную часть неба. Планета вращается вокруг маленькой холодной звезды, холоднее нашего Солнца, и там не только закаты красные, там все вокруг всегда красное. Но на планете довольно тепло, потому что она находится в так называемой зоне обитаемости (как Земля – в зоне обитаемости Солнца).

Самое невероятное: планета покрыта жидкой водой. Скорее всего, это планета-океан. Ее атмосфера насыщена водородом, что покажется нам неприемлемым, но для живых организмов иного, нежели мы, плана – более чем благоприятная среда.

Планета чуть больше Земли, но несколько меньше Нептуна. Такой тип планет называют «субнептуны», и это самый распространенный вид планет в Галактике. Но – загадка! – ни одного субнептуна нет в нашей Солнечной системе.

- Если это подтвердится, это будет огромное дело, и я чувствую ответственность за то, чтобы сделать это громкое заявление правильно, - говорил тогда первооткрыватель молекулы, профессор Никку Мадхусудхан.

Но загадочно, что в нынешнем слухе нигде название этой планеты даже не мелькнуло. Может, открыли еще один мир? Где молекулы излучают еще более явственно? Но, скорее всего, речь все-таки именно об этом, океаническом, мире.

ЧТО ВСЕ ЭТО ЗНАЧИТ

Версия, что политики заткнули рот ученым, хорошая. Но есть и другое соображение. НАСА уже один раз облажалось. Или заявило, что облажалось.

В разгар пандемии, в 2020 году, НАСА собрали историческую, как они сказали, пресс-конференцию и заявили, что на Венере найдена жизнь. Уже тогда многие говорили, что НАСА попросили как-то отвлечь внимание общественности от ужаса эпидемии и тех косяков, которые творили власти на Западе. Но вообще-то момент был правильный: народ сидел на карантине, и думал о высоком. Самое время.

Но что-то мы давно не слышали о жизни на Венере? Там тоже обнаружили молекулы, фосфины. И это, дескать, признаки жизни. А потом тихо сообщили, не собирая пресс-конференцию, что никакие это не признаки жизни. Что это то ли диоксид серы так излучает (а серы на Венере много). То ли фосины, да, но их могут производить и неживые организмы.

НАСА облажалось и боится попасть в переплет снова? И да, и нет.

Насчет Венеры сомнений, что жизнь там имеется, особо нет. О том, что советские аппараты на Венере (а больше туда никто не садился) оказались буквально окружены движущимися животными, на манер тех, что обитали у нас примерно 600 миллионов лет назад, говорил руководитель полетов Леонид Ксанфомалити. И даже написал об этом в академическом журнале «Астрономический вестник». Почему бы там и не быть фосфинам.

Похоже, НАСА в самом деле нашло (подтвердило советское открытие) жизнь на Венере, но потом сдало назад. Вообще кажется, что обнаружение внеземной жизни, даже неразумной, по каким-то причинам вопрос чувствительный. То ли не хотят будоражить общество тем фактом, что на нас (с метеоритами) могут в прямом смысле свалиться чуждые бактерии – но тогда почему так смело обсуждают мистический «вирус Х», который якобы убьет в 20 раз больше народу, чем ковид. То ли сама идея, что мы не одиноки, каким-то образом так изменит мышление человечества, что люди начнут задавать тому же Вашингтону неприятные вопросы – а отвечать на них и не хочется, и нечего.

Может статься, что жизнь давно считается обнаруженной. И на Венере, и на спутнике Сатурна по имени Титан, куда тоже летали (но с той миссии подозрительно мало опубликованной информации). Скрывать бесконечно не получится – но скрывать долго, как видим, уже получилось.

Так или иначе, не нужно быть пророком, чтобы предсказать: в течение года-двух-трех людям объявят, что наш вариант жизни – не единственный во Вселенной. Но сделано все, чтобы это прозвучало не под фанфары и «работают все радиостанции», а максимально незаметно.

И тут, конечно, встает еще один вопрос: а что, если точно так же обнаружена и разумная жизнь? И правы все те безумцы, которые обвиняют правительство и военных в сокрытии правды? Теперь ни в чем нельзя быть уверенным.

Характерная кольцевая структура - это не артефакт оптики, а реальная газо-пылевая туманность, окружающая эту звезду. Всё дело в том, что WR 140 - звезда двойная, и её компоненты с периодом в 8 лет вращаются вокруг центра масс системы по довольно вытянутым орбитам. Каждое сближение звёзд воздействует на выброшенное вещество, порождая в нём волны уплотнений и разрежений. В итоге получается столь необычная картина звезды с "кольцами".

Космическая обсерватория «Джеймс Уэбб» получила новое изображение одного из самых известных объектов в небе — туманности Конская Голова. 

Барнард 33, или Конская Голова, — темная туманность в созвездии Ориона. Она расположена примерно в 1300 световых годах от Солнца. 

Туманность видна как темное пятно в форме конской головы на фоне красного свечения. Это свечение объясняется ионизацией водородных облаков, находящихся за туманностью, под действием излучения от ближайшей яркой звезды (ζ Ориона).

Астрономы рассмотрели систему молодой звезды T Cha, которая пребывает на последнем этапе формирования. Из протопланетного диска уже начали исчезать газ и пыль. Ученые уверены, что это результат нескольких процессов, в том числе воздействия звездного ветра, но напрямую его засечь не удавалось — до наблюдений с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб».

Рассеивание протопланетного диска играет большую роль в эволюции системы. От того, когда и как исчезает диск, зависит формирование и миграция планет. В системах вроде Солнечной вблизи звезды преобладают каменистые планеты, а газовые гиганты оказываются вдалеке. Куда девается газ из внутренней области системы? Новое исследование доказало, что разобраться в этом поможет космический телескоп «Джеймс Уэбб».

Еще недавно ученые считали, что внутренняя часть диска исчезает сама по себе. Из-за трения пыль и газ замедляются и «падают» в звезду. Играет роль и фотоиспаряющий ветер — высокоэнергетические фотоны, разлетающиеся от звезды и «сдувающие» диск. Проблема в том, что этот ветер начинает действовать на довольно большом расстоянии, где ослабевает притяжение светила.

За последние несколько лет с помощью компьютерного моделирования на уровне микрофизики исследователи выяснили, что «падение» в звезду — результат скорее не трения, а воздействия магнитогидродинамического ветра. Ускоренные магнитным полем звезды потоки газа замедляют вращение протопланетного диска, и его вещество начинает «падать» в центр системы. Ученые предположили, что различить влияние фотонов и магнитого поля можно по смещению спектральных линий аргона и неона, ионизированных излучением. И вот им это удалось.

В качестве объекта для наблюдений астрономы выбрали T Cha, яркую молодую звезду спектрального класса G (желтый карлик типа нашего Солнца), расположенную в 336 световых годах от нас. Ей от двух до десяти миллионов лет. Главное — прошлые наблюдения выявили сильное излучение неона [Ne II], как раз одну из линий, за которыми «охотились» авторы.

Другая особенность системы T Cha — строение протопланетного диска. Газ в нем распределен сплошным слоем, а вот в пыли — огромный разрыв как раз во внутренней области системы. На расстоянии от одной до 20 астрономических единиц от звезды пыли нет.

По одним лишь спектральным линиям ученые не могли определить: можно считать неон показателем только «магнитного» ветра во внутренней области системы или он «подсвечивает» и высокоэнергетические фотоны. Поэтому нужны были система вроде T Cha с большим разрывом и мощный телескоп, способный уловить перепады излучения между внутренней областью протопланетного диска и внешней.

«Впервые мы использовали неон для изучения протопланетных дисков больше десяти лет назад, тестировали наши компьютерные вычисления на данных телескопа „Спитцер“ и новых наблюдениях, полученных с помощью Очень большого телескопа Европейской южной обсерватории в Чили. Мы многое узнали, но те наблюдения не позволили нам измерить, сколько массы теряют диски в этом процессе. Новые данные „Джеймса Уэбба“ удивительны, я и не думал, что будет возможно различить в данных ветер. „Джеймс Уэбб“ позволит нам как никогда раньше разобраться в эволюции молодых систем, как только мы получим еще больше наблюдений вроде этих», — объяснил один из авторов нового исследования Ричард Александр, профессор Школы физики и астрономии Лестерского университета (Великобритания).

Впервые ученым удалось различить колебания неона [Ne II] и засечь в протопланетном диске аргон [Ar III]. По словам авторов работы, опубликованной в журнале The Astronomical Journal, линии газов указывают на поздний этап формирования системы, и их можно объяснить как «магнитным» ветром, так и «фотонным».

Более того, по подсчетам, которые будут опубликованы в сопровождающих статьях, из-за влияния ветров за год диск T Сha теряет массу, сопоставимую с Луной. Сопоставив новые наблюдения с данными «Спитцера», авторы исследования выдвинули предположение, что современное поколение ученых сможет увидеть, как исчезнет вся пыль из внутреннего диска, так быстро он «рассасывается». Главное, что это исследование в очередной раз доказало возможности «Джеймса Уэбба»: с его помощью астрономы смогут гораздо глубже погрузиться в изучение эволюции протопланетных дисков.

Любопытная гравитационная линза, снятая камерой среднего инфракрасного диапазона MIRI космического телескопа Джеймса Уэбба

Это квазар RX J1131-1231, свет от которого шёл около 6 миллиардов лет. Галактика переднего плана так исказила идущий от него свет, что изображение вытянулось в кольцо с четырьмя отдельными яркими областями. Похоже на кольцо с драгоценными камнями.

Снимок телескопа Джеймс Уэбб объекта Хербига-Аро 211

На эффектной мозаике из изображений, полученных Космическим телескопом "Джеймс Уэбб", запечатлена центральная область молодого звездного скопления NGC 1333.

Близкое звездное скопление, расстояние до которого – всего тысяча световых лет, находится в созвездии Персея, на краю большого молекулярного облака в Персее. Глубокое изображение было получено, чтобы обнаружить коричневые карлики с малой массой и свободно движущиеся планеты. Картинка охватывает область размером почти в 2 световых года в богатом пылью скоплении.

NGC 1333 – бурная область звездообразования, в скоплении есть звезды с возрастом менее миллиона лет, однако большая часть таких звезд скрыта от оптических телескопов облаками звездной пыли. Возможно, в похожем хаотическом окружении более 4.5 миллиардов лет назад сформировалось наше Солнце.

Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун

Специалисты NASA опубликовали новое изображение галактики M82, известной как галактика Сигара, которое получила орбитальная обсерватория «Джеймс Уэбб» (JWST ).

Галактика M82 изобилует новыми и молодыми звездами, в ней идет активный процесс звездообразования. Для сравнения: в M82 новые звезды рождаются в 10 раз быстрее, чем в галактике Млечный Путь.

Хотя галактику Сигара внимательно изучали и другие космические обсерватории, такие как «Спитцер» и «Хаббл», именно благодаря разрешению и чувствительности «Джеймса Уэбба» астрономы получили возможность рассмотреть M82 в новом свете.

На новом изображении заметно, как галактические ветры и ударные волны, вызванные молодыми звездами и сверхновыми, влияют на газ и пыль, из которых формируются светила.

тык

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.

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.

"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.

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".

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

Недавно космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) сделал удивительное открытие - зафиксировал новое звездообразующее облако газа, расположенное в галактике рядом с нашей, которое поражает своей красотой. Данный объект представляет собой место рождения звёзд, а благодаря инфракрасному видению телескопа, учёные получили новый взгляд на эти невероятные туманности.

Изображение, полученное с помощью инфракрасного инструмента MIRI телескопа, демонстрирует туманность N79 в Большом Магеллановом Облаке (LMC) - одной из крупнейших и ближайших к Млечному Пути спутниковых галактик. N79 простирается на 1,630 световых лет, однако снимок запечатлел только её южную часть.

Уникальность инфракрасного вида MIRI заключается в возможности глубокого проникновения внутрь туманности, выделяя светящийся подвижный газ, который расположен в глубине облака и остался бы невидимым для телескопа, работающего только в видимом спектре.

Особенностью туманности является не только скрытый газ и пыль, но и наличие в ней звёзд и протозвёзд. Внутри обнаружен объект, достаточно яркий для создания характерного узора дифракционных пиков. Этот узор появляется из-за вторичного зеркала телескопа, удерживаемого тремя стойками. Свет, проходящий мимо них, подвергается дифракции, создавая шесть шипов. Но на снимке видно восемь пиков из-за шестиугольных зеркал системы, четыре из которых совпадают в изображениях.

Туманность N79 схожа с другой туманностью, снятой JWST - Тарантуловой туманностью или 30 Doradus, также расположенной в LMC. Обе эти туманности производят звёзды с такой скоростью, которая не наблюдалась в нашей галактике миллиарды лет. Причем N79 делает это в два раза эффективнее, чем 30 Doradus.