Как снимки телескопа «Джеймс Уэбб» изменят наше представление о Вселенной. Фото

На этой неделе NASA опубликовало первые научные снимки нового космического телескопа «Джеймс Уэбб». В США это фото назвали «самым глубоким изображением Вселенной». На нем запечатлели звезды Млечного пути, а также тысячи далеких галактик, некоторые из которых существовали в первый миллиард лет после Большого Взрыва.

Специалисты центра наблюдений «Джеймс Уэбб» анализировали скопление старейших галактик SMACS 0723, которые находятся на расстоянии 4,6 млрд световых лет.

Видимые вокруг скопления яркие дуги — это искаженные и усиленные по яркости изображения галактик, находящихся за скоплением. Их видно из-за эффекта гравитационного линзирования, предсказанного Общей теорией относительности. Когда свет от галактики на пути к земному наблюдателю проходит вблизи скопления, то гравитация последнего искривляет траектории фотонов.

Раньше изображение Вселенной пытались отразить с помощью телескопа «Хаббл», но из-за своей конструкции телескоп выдавал гораздо менее детализированные снимки, чем «Джеймс Уэбб».

«Хаббл» может захватить лишь части ультрафиолетового и ближнего инфракрасного диапазонов спектра, а «Джеймс Уэбб» способен сделать больше, сохранив на изображении самый длинноволновой край оптического диапазона. Телескоп видит в основном в ближнем и среднем инфракрасном диапазонах, где становятся видны очень далекие галактики, а также газовые облака и области звездообразования в более близких галактиках, формирующие их видимый «скелет». «Уэбб» легче обнаруживает черные дыры благодаря сильнейшему инфракрасному свечению.

Сейчас же это самое глубокое и четкое инфракрасное изображение участка неба на сегодняшний день. Суммарное время экспозиции для данного снимка — 12,5 часов, использовано четыре фильтра. В случае с «Хабблом» на экспозицию уходило неделю.

Благодаря телескопу «Джеймс Уэбб» удалось получить снимки квинтета Стефана — галактического ансамбля, открытого в 1877 году.

Группу образуют лишь четыре галактики (NGC 7317, NGC 7318A, NGC 7318B и NGC 7319), расположенные на расстоянии около 290 млн световых лет от Солнца в созвездии Пегаса, но в ряд включают также пятую галактику (NGC 7320) — она находится на расстоянии 40 млн световых лет от Солнца.

Мощный инфракрасный обзор телескопа и высокое пространственное разрешение позволило показать невиданные ранее детали в этой группе галактик. Изображение украшают искрящиеся скопления миллионов молодых звезд и области звездных вспышек, в которых рождаются новые звезды. Из некоторых галактик под действием гравитационного взаимодействия вытягиваются хвосты из газа, пыли и звезд. Помимо них заметны и очень далекие фоновые галактики.

Снимок участка Туманности Киля с «Джеймса Уэбба» тоже превзошел результаты «Хаббла». Она находится от нас на расстоянии свыше 7 тыс. световых лет. «Джеймс Уэбб» демонстрирует звезды, которые за пылью и газом не видны «Хабблу». Но кроме этого, снимок с «Уэбба» намного резче и дает так много деталей.

На снимках видны «Космические скалы» — так ученые прозвали кромку газопылевого облака, где в плотных глобулах формируются новые звезды. За форму самого облака отвечает звездный ветер от массивных звезд, расположенных в верхней части кадров. Изучая подобные изображения, можно отыскать пылевые диски вокруг звезд, где могут формироваться планеты, а также проследить жизнь молодых звезд на самых ранних этапах их жизни, которые могут занимать от 50 до 100 тыс. лет — по меркам звезд это мгновение.

Сравнение снимков туманности «Южное Кольцо» также дает представление о лучшей резкости снимков «Уэбба». По факту данная туманность — сброшенная умирающей звездой оболочка. Тусклая точка в ее центре — это белый карлик, а ранее звезда, подобная нашему Солнцу. На изображении видна расширяющаяся ударная волна от сброшенной оболочки. В будущем наше Солнце будет умирать так же.

В поле зрения «Джеймса Уэбба» попала и самая большая планета Солнечной системы во время первых наблюдений — Юпитер. Рядом с планетой видны спутники: Европа, Фива и Метида; заметны широтные пояса в атмосфере газового гиганта, знаменитый ураган Большое Красное Пятно и даже кольцо Юпитера.

Космический телескоп «Уэбб» лишь только в начале лета начал свои первые научные исследования. Запасов топлива на борту должно хватить примерно на 20 лет работы. Астрономическое сообщество делает большую ставку на этот телескоп, учитывая его научный потенциал.

Благодаря новому телескопу «Джеймс Уэбб» появится возможность получить настолько хорошие изображения, что по ним можно будет судить о наличии жизни на других планетах, заявил научный сотрудник Пулковской астрономической обсерватории РАН Кирилл Масленников.