Год назад, 25 декабря 2021 года в 15.20 по московскому времени был запущен самый сложный, мощный и амбициозный космический телескоп, когда-либо созданный человечеством. После многих лет испытаний, сборок, изменений, неопределенностей и бюджета чуть менее 12 миллиардов долларов космический телескоп Джеймса Уэбба взлетел на ракете Ariane V и отправился в космос.

После последовательности разделения и развертывания различных компонентов "Уэбба" колоссальный телескоп продолжил свой путь к точке Лагранжа L2, расположенной в 1,5 млн км от Земли. 12 июля 2022 года, через шесть месяцев после отлета, мы наконец-то смогли оценить первые научные фотографии, сделанные телескопом.

В этот первый год после своего отлета и в эти первые шесть месяцев научных исследований "Уэбб" дал нам не только самые подробные, сложные и чувствительные данные, когда-либо полученные в инфракрасной Вселенной, но и изображения, которые войдут в историю. Знаковые кадры, демонстрирующие красоту космоса, неотъемлемой частью которого мы являемся, и пытающиеся разгадать ее секреты. Некоторые из них мы собрали в этой статье, чтобы отметить деятельность телескопа и его беспрецедентную производительность.

 Столпы Творения выглядят ярче и детальнее, чем когда-либо, на этом снимке, сделанном камерой ближнего инфракрасного излучения (NIRCam). Области глубокого красного цвета, похожие на лаву, на вершинах некоторых столбов - это выбросы от звезд, которые все еще формируются. Красный цвет обусловлен энергичными молекулами водорода, возникающими в результате струй и столкновений с молекулами окружающего вещества.

Интересно, что на этом изображении нет видимых галактик. На самом деле, полупрозрачный газ и пыль, составляющие межзвездную среду, в самой плотной части диска нашей Галактики, закрывают нам обзор более глубокой Вселенной.

Самым распространенным и комментируемым изображением из пяти, опубликованных 12 июля этого года, является изображение туманности Киля, одной из крупнейших туманностей, видимых на нашем небе. Любуясь ей, понимаешь, что в ней действительно есть что-то особенное. Это похоже на наблюдение горного ландшафта, богатого деталями: туманность Киля предстает как настоящая кузница звезд, в которой рождаются очень массивные и яркие звезды.

Извилистые формы этих "гор" высотой до 7 световых лет сформировались под воздействием ультрафиолетового света и звездного ветра от горячих звезд, расположенных над изображением. Подобные изображения, особенно такие детальные, очень полезны для лучшего понимания явления звездообразования и его влияния на газообразные облака.

NGC 2070, более известная как туманность Тарантул из-за внешнего вида ее пылевых нитей, является самой большой и яркой звездообразующей областью Местной группы, частью которой является наш Млечный Путь. Здесь находятся самые горячие и массивные звезды. Помимо молодых звезд, Уэбб также показал удаленные фоновые галактики и подробную структуру и состав газа и пыли в туманности. Наблюдаемый с помощью NIRCam, регион во всех отношениях напоминает жилище тарантула, облаченное в его шелк. Полость туманности была заполнена излучением от скопления молодых массивных звезд, которые на снимке бледно-голубого цвета.

Только более плотные окружающие области туманности противостоят эрозии звездными ветрами этих звезд, образуя столбы, которые, кажется, направлены назад к скоплению. Они поддерживают формирующиеся протозвезды, которые со временем выйдут из своих пылевых коконов и, в свою очередь, сформируют туманность.

На другом снимке NIRCam огненные языки разрастаются в песочные часы, окутывая протозвезду L1527, находящуюся в темном облаке в видимом свете. Облака скрывают в "горлышке" песочных часов очень молодую звезду, протопланетный диск которой виден как темная линия в центре. Свет от протозвезды фильтруется выше и ниже этого диска, освещая полости в окружающем газе и пыли.

Преобладающие черты региона - голубые и оранжевые облака - очерчивают полости, образовавшиеся при удалении вещества от протозвезды и столкновении с окружающей материей. Уэбб также обнаружил нити молекулярного водорода, которые возникли при выбросе материала протозвездой. Удары и турбулентность препятствуют образованию новых звезд, которые в противном случае формировались бы по всему облаку.

Уэбб наблюдал спиральную галактику M74, также известную как галактика-призрак с помощью своего инструмента Mid-InfraRed (MIRI), чтобы узнать больше о ранних стадиях звездообразования в местной Вселенной. Эти наблюдения являются частью попытки составить карту 19 близлежащих галактик с высокими темпами звездообразования в инфракрасном диапазоне, предпринятой международной коллаборацией PHANGS.

M74 относится к особому классу спиральных галактик, известных как спирали с большим рисунком. На самом деле, ее спиральные рукава являются заметными и четко очерченными, в отличие от бессистемной и нерегулярной структуры, наблюдаемой в других спиральных галактиках. Видение Уэбба подчеркивает массы газа и пыли в рукавах галактики и плотное скопление звезд в ее ядре.

Туманность Южное кольцо - это планетарная туманность. На инфракрасном снимке Уэбба видны беспрецедентные детали этой сложной системы; в частности, каждая "оболочка", окружающая центральную звезду, представляет собой эпизод, в котором она потеряла часть своей массы. Более крупные газовые оболочки в направлении внешних областей изображения были выброшены раньше, а те, что ближе к звезде, были самыми последними.

Наблюдения с помощью NIRCam также показывают чрезвычайно тонкие лучи света вокруг планетарной туманности. Свет от центральных звезд выходит из мест, где есть дыры в газе и пыли, подобно солнечному свету через трещины в облаке.

Первое настоящее научное изображение "Уэбба" было предварительно просмотрено поздним вечером 11 июля 2022 года президентом США Джо Байденом и администратором НАСА Биллом Нельсоном. Это глубокое поле, т.е. снимок с длительной экспозицией, сделанный с целью запечатлеть как можно более слабые и удаленные объекты.

На самом деле это изображение представляет собой коллаж из нескольких отдельных снимков с общим временем экспозиции 12,5 часов. Длительная экспозиция позволила увидеть очень далекие галактики, относящиеся к периоду становления Вселенной. Самой далекой из них потребовалось 13,1 миллиарда лет, чтобы добраться до нас: эта звезда отправилась в путь, когда возраст Вселенной составлял всего 700 миллионов лет.

Одно из следующих наблюдений Уэбба касается галактики Колесо Телеги. На расстоянии около 500 миллионов световых лет от нас, в созвездии Скульптора, эта галактика - редкое зрелище. Ее вид, похожий на колесо, является результатом особенно интенсивного космического события: высокоскоростного столкновения спиральной галактики и другой, меньшей по размеру галактики.

Другие телескопы, включая "Хаббл", уже наблюдали Колесо Телеги. Однако новые инфракрасные данные "Уэбба" выходят за рамки количества пыли, заслоняющей вид галактики. В частности, они раскрывают беспрецедентные подробности о звездообразовании и центральной черной дыры галактики, показывая, как галактика Колесо Телеги менялась на протяжении миллиардов лет.

Изображение захватывающего квинтета Стефана, еще одного из ранних снимков Уэбба, было получено путем объединения двух изображений: одного в ближнем инфракрасном и одного в среднем инфракрасном диапазоне, благодаря камерам NIRCam и MIRI. Галактики в квинтете образуют группу, потому что они гравитационно связаны друг с другом, за исключением галактики внизу, которая фактически не связана с другими.

Уэбб раскрывает галактическую группу в совершенно новом свете, показывая невиданные ранее детали, такие как мерцающие скопления миллионов молодых звезд и области взрывов недавно родившихся звезд, большие хвосты газа, пыли и звезд, затянутые гравитационными взаимодействиями.

Самое красивое изображение Юпитера, полученное с помощью телескопа Уэбба, было получено путем объединения нескольких снимков NIRCam. На полюсах планеты видны светящиеся полярные сияния, окрашенные в зеленый и красный цвета, которые достигают больших высот в атмосфере планеты. Большое красное пятно также хорошо видно, хотя оно кажется белым, поскольку отражает большое количество солнечного света и, следовательно, выглядит очень ярким в фильтрах, используемых для наблюдения за планетой в инфракрасном диапазоне.

Также видны различные другие детали того, что находится вокруг. Например, можно наблюдать слабые кольца планеты, которые гораздо менее очевидны, чем кольца Сатурна, и имеют видимую яркость до миллиона раз меньше, чем средняя яркость атмосферы Юпитера. На большем расстоянии можно наблюдать Адрастею и Амальтею, две небольших спутника Юпитера.

За последние 20 лет тысячи людей посвятили свою карьеру этому грандиозному проекту. Видя, что удается сделать "Джеймсу Уэббу" и что еще он может рассказать нам о происхождении и эволюции Вселенной и самой жизни, он питает надежды и чаяния тех, кто преданно и с большими ожиданиями следит за ним.

Эти изображения не только удивительно красивы: они также представляют собой начало новой эры в астрономии. Уровень точности и детализации, достигнутый "Уэббом", не имеет себе равных ни в одном другом телескопе, работающем в настоящее время в инфракрасном диапазоне (и за его пределами). Таким образом, произошел настоящий скачок поколений, позволяющий нам наблюдать за космосом так, как мы никогда раньше не могли. И нет никаких сомнений в том, что экстраординарные возможности JWST в ближайшие десятилетия кардинально изменят наше понимание космоса. С днем рождения, Уэбб!

Источник: New-Science.ru https://new-science.ru/10-samyh-krasivyh-fotografij-dzhejmsa-uebba-cherez-god-posle-zapuska/