Телескоп Джеймса Уэбба. Июль 2023
Июль для телескопа был крайне любопытным месяцем. И это неудивительно, ведь 12 числа была первая годовщина первых научных данных программы. Это первый ежемесячный новостной дайджест, в котором мы разберем наиболее значимые июльские релизы JWST.
Начнем, конечно, с главной фотографии месяца. Молекулярное Облако Ро Змееносца
Объект находится на расстоянии 390 световых лет. На снимке заметно около 50 звезд с массой приблизительно равной массе Солнца. Особый интерес вызывают огромные красные джеты, которые возникают в момент, когда молодые звезды впервые выбрасывают вещество в окружающее пространство. Темные области — место, где формирующиеся протозвезды окутаны плотными пылевыми облаками.
Интересная область была обнаружена снимке, названная подписчиками в нашем телеграм канале Рукой Бога.
2. В начале месяца ученые объявили об обнаружении самой дальней активной сверхмассивной черной дыры.
Галактика CEERS 1019, в которой расположена черная дыра, образовалась спустя всего 570 млн лет после Большого Взрыва. Ученых также удивил и размер объекта. Это самая маленькая черная дыра, обнаруженная в ранней Вселенной. Ее масса составляет всего 9 млн солнечных масс, что сильно меньше других таких объектов. Средний вес черной дыры обычно превышает 1 млрд масс Солнца.
3. Фотография формирующихся звезд, известных как Объект Хербига — Аро 46/47
Их можно найти в центре изображения на месте пересечения дифракционных лучей. HH 46/47 крайне молодой объект, ему всего несколько тысяч лет, что делает его отличной целью для изучения процесса формирования звездной системы. Яркие красные джеты — это результат поглощения газа и пыли, после чего звезда сбрасывает все вокруг себя. На форму вещества влияют как более поздние выборосы, так и окружающая туманность, видимая на изображении как голубая дымка. Регулируя массу, которую в конечном счете наберут сформированные звезды, выбросы играют крайне важную роль в звездообразовании. Через несколько миллионов лет джеты пропадут, а на их месте появятся двойные звезды на фоне галактики.
4. Джеймс Уэбб обнаружил следы водяного пара в протопланетном диске звезды.
Но на этот раз примечателен тот факт, что вода была найдена на расстоянии чуть более одной астрономической единицы, около 160 млн км от звезды. В этой зоне возможно уже формируются будущие землеподобные скалистые экзопланеты. Звезда PDS 70 находится в созвездии Центавра на расстоянии 370 световых лет. Вокруг нее расположены внутренний и внешний протопланетные диски, разделенные промежутком в 8 млрд км, внутри которого находятся 2 формирующиеся экзопланеты. Джеймс Уэбб обнаружил воду во внутреннем диске.
5. Галактика NGC 3256.
Последствие столкновения двух приблизительно одинаковых спиральных галактик, произошедшее около 500 млн лет назад. На снимке видны яркие области звездообразования в спиральных рукавах, образовавшиеся при взаимодействии газа и пыли двух галактик.
6. Ну и финальный релиз Июля. NGC 6822, Галактика Барнарда
На новом снимке Джеймс Уэбба запечатлена неправильная галактика NGC 6822, расположенная на расстоянии 1,5 млн световых лет. Изображение получено путем объединения результатов камер ближнего и среднего инфракрасных диапазонов, NIRCam и MIRI соответственно. MIRI особенно чувствителен к областям газа (желтые цвета на фотографии), а NIRCam — к плотному звездному полотну.
А вот как выглядят эти снимки отдельно. Снимок в ближнем инфракрасном диапазоне.
Мы видим наиболее яркие звезды в голубых цветах, а более тусклые в теплых оранжевых. Особенно заметна ярко-голубая область в нижней части изображения немного левее центра. Это шаровое звездное скопление.
Снимок в среднем инфракрасном диапазоне:
В среднем же ИК диапазоне газопылевые области заслоняют звезды, которые весьма тусклы на такой длине волны. Голубой цвет газа указывает на наличие органических соединений - полициклических ароматических углеводородов, которые играют важную роль в формировании звезд и планет. Далекие галактики, расположенные сильно за пределами NGC 6822, показаны оранжевым цветом. Несколько систем, которые находятся относительно ближе, отмечены зеленым цветом. А ярко-красные и пурпурные цвета указывают на активные области звездообразования в галактике. При таком количестве звезд взрывы сверхновых — обычное дело, доказательством этому является пример остатка сверхновой, красное кольцо чуть ниже центра.
Это были самые важные новости программы телескопа Джеймса Уэбба в июле 2023 года.
Я очень вас прошу написать в комментариях, интересен ли вам такой формат, и стоит ли продолжать писать регулярные ежемесячные дайджесты
James Webb Space Telescope. Итоги первого полугодия. Научные результаты
В прошлый раз мы разбирали полученные Уэббом фотографии, если вдруг пропустили, вам сюда.
Сегодня поговорим все же о первостепенной задачи телескопа, о научных данных, которыми не покладая зеркал делится с нами JWST. А в конце будет бонус, бесследно забытый для предыдущей подборки!
1. Самая химически примитивная галактика
Галактики в скоплении SMACS 0723
Год для программы JWST начался с того, что было объявлено об обнаружении самой химически примитивной галактики, свет от которой шел 13,1 млрд лет. Благодаря спектрографу NIRSpec ученые получили данные о химическом составе. Галактики состоят из кислорода, водорода и неона. Также впервые было измерено содержание кислорода. В двух галактиках его количество составляет 20% от уровня Млечного Пути. Но в третьей зафиксировано лишь 2%, что возможно делает ее самой примитивной среди всех обнаруженных.
2. Экзопланета LHS 475 b
Кривая света во время транзита планеты по диску звезды
JWST понадобилось всего 2 транзита экзопланеты LHS 475 b по диску красного карлика, чтобы подтвердить ее наличие. Напомню, что транзитный метод — это один из популярных способов обнаружения экзопланет. Планета, проходя по диску звезды, затмевает часть света от своего Солнца. Это фиксируется приборами телескопов и может говорить о том, что у звезды есть экзопланета.
Размер LHS 475 b составляет 99% от диаметра Земли. Находится она в 41 световых лет от нас. Пока ученые не могу сделать вывод о наличии атмосферы. Но тем не менее уже ясно, что экзопланета на несколько сотен градусов горячее Земли. Поэтому если, например, будут обнаружены облака, то ученые придут к выводу, что скорее планета похожа на Венеру с ее углекислотной атмосферой.
3. Кольца у астероида Харикло
Кривая блеска звезды GAIA DR3 6873519665992128512 во время покрытия астероидом Харикло
Покрытие звезды астероидом Харикло
Примерно этим же способом Джеймс Уэббу удалось подтвердить наличие колец у астероида Харикло. Харикло — самый крупный астероид из группы кентавров, которые находятся между орбитами Юпитера и Нептуна. Его диаметр равен 250 километрам, а кольца вращаются на расстоянии 400 километров от центра. Ему удалось зафиксировать падение яркости звезды во время прохождения колец Харикло по диску звезды точно в соответствии с прогнозом. Как видно на инфографике покрытие произошло именно кольцами астероида. Сам Харикло прошел рядом со звездой. Помимо этого было обнаружено большое количество водяного льда в кольцах.
4. Случайное открытие астероида
Художественная иллюстрация открытого астероида
В феврале агенство рассказало о забавном случае. Во время калибровки приборов NASA случайно открыло новый объект в поясе астероидов между Марсом и Юпитером. Сперва ученые приняли данные за ошибку из-за неточного наведения, но в итоге был обнаружен новый астероид размером около 100-200 метров, что составляет размеры римского Колизея.
5. Силикатные облака в атмосфере экзопланеты
Спеткроскопия экзопланеты VHS 1256
Анализирую линии спектра ученые обнаружили силикатные облака в атмосфере экзопланеты VHS 1256, находящиеся на расстоянии 40 световых лет.
Помимо этого астрономы обнаружили воду, метан, угарный и углекислые газы. Это самое большое количество молекул, когда-либо идентифицированных одновременно на планете за пределами Солнечной системы.
Из-за низкой гравитации силикатные облака планеты VHS 1256 b расположены достаточно высоко над поверхностью, что легко позволяет Уэббу изучить их. К тому же экзопланета вращается вокруг пары звезд на расстоянии примерно в 4 раза дальше, чем от Плутона до Солнца. Благодаря этому ученые смогли наблюдать ее напрямую без использования транзитного метода или коронографа.
6. Trappist-1b
Trappist-1 b на основе полученных данных.
Особенное внимание общественности привлекает система TRAPPIST-1. Не удвивительно, ведь целых три экзопланеты находятся в обитаемой зоне. Это значит, что условия на них могут быть достаточно близкие к земным условиям, которые могут обеспечивать существование воды в жидком виде. Но сейчас поговорим о ближайшей к звезде планете TRAPPIST-1b, которая НЕ находится в зоне обитания. Вращается планета на расстоянии 0.011 а.е (1 650 000 км). Каменистый TRAPPIST-1b немного больше Земли, но имеет примерно такую же плотность.
Измерения показали, что экзопланета нагревается до 227 °C и не имеет своей атмосферы. Как же ученые это поняли?
Первоначально они смоделировали свойства экзопланеты с наличием атмосферы и без нее, основываясь на характеристиках всей системы, включая температуру звезды и различные орбитальные свойства тел. Выяснилось, что если бы у экзопланеты была атмосфера, распределяющая тепло, ее температура должна была быть намного ниже полученной. Результаты также говорят и о том, что экзопланета находится в приливном захвате звезды и всегда повернута к ней одной стороной, как Луна повернута к Земле, а также о крайне темной поверхности и об отсутствии перераспределения тепла с дневной стороны на ночную. Измерения проводились с помощью описанного выше транзитного метода.
7. Новые крайне удаленные галактики
Новые галактики в области Abel 2744
Уже привычное дело для JWST, поиск крайне старых и удаленных галактик. Анализируя полученные данные, ученые обнаружили еще 7 новых галактик в области Abel 2744 со средним значением красного смещения z=10, что говорит о том, что галактики образовались всего спустя 450 млн лет после большого взрыва. Подобные открытия уже перестали удивлять, можно зайти на страницу Википедии о самых удаленных галактиках и понять, какую революцию в этом направлении совершает телескоп.
8. Протокластер из 7 галактик
Протокластер галактик
Впервые был обнаружен и целый протокластер галактик, образовавшийся всего спустя 650 млн после Большого Взрыва. Благодаря спектрографу NIRSpec ученым удалось измерить скорости всех семи галактик и подтвердить, что они связаны вместе в одном протокластере. По оценкам галактики движутся со скоростью около 1000 км/c. Скопления галактик — чрезвычайно тяжелые структуры Вселенной, которые могут искажать пространство-время, тем самым вызывая эффект гравитационного линзирования, чем, как мы знаем, активно пользуется телескоп JWST для еще более глубокого взгляда в раннюю Вселенную.
9. Водяной пар каменной экзопланеты GJ 486b и ее возможная атмосфера
Спектроскопия экзопланеты GJ 486 b
Один из важных открытых вопросов в астрономии заключается в том, сможет ли каменистая экзопланета красного карлика сохранить атмосферу, находясь в суровых условиях. Чтобы на поверхности такой экзопланеты существовала вода в жидком виде, она должна вращаться достаточно близко к звезде.
Джеймс Уэббу удалось идентифицировать следы водяного пара у экзопланеты GJ 486 b. Если в дальнейшем подтвердится, что они относятся не к звезде, а именно к планете, то можно уверенно говорить о впервые обнаруженной атмосфере каменистой экзопланеты. GJ 486 b с температурой поверхности около 430°C расположена слишком близко к своей звезде и не находится в обитаемой зоне. Водяной пар ранее уже был замечен на газообразных экзопланетах, но до сих пор не было обнаружено атмосферы вокруг каменистой. Несмотря на полученные результаты, команда акцентирует внимание, что обнаруженный водяной пар может находиться на самой звезде, а именно, в области холодных звездных пятен.
10. Тепловая карта Мининептуна GJ 1214b
Тепловая карта экзопланеты GJ 1214 b
Позже JWST провел наблюдения экзопланеты класса Мининептунов, находящейся на расстоянии 40 световых лет. Ее радиус в 2,7 раз больше земного, а масса — приблизительно в 7 раз. Ученым удалось зафиксировать наличие облаков в атмосфере. Хотя температура поверхности слишком высока, чтобы на ней могли существовать океаны с жидкой водой, водяной пар может быть основной составляющей ее атмосферы.
Для этого исследования инженеры впервые прибегли к новому способу наблюдения. Как мы уже знаем, обычно ученые, используя JWST, наблюдают за экзопланетой во время ее транзита по диску "Солнца", то есть фиксируют свет звезды, проходящий через атмосферу планеты. В этот же раз JWST наблюдал практически весь путь планеты по орбите. Используя MIRI, инструмент среднего инфракрасного диапазона, ученые создали тепловую карту планеты по мере ее движения по орбите. Благодаря этому они смогли увидеть, как GJ 1214 b распределяет тепло от дневной стороны к ночной. Температура на планете снизилась с 279°C до 165°C. Такая большая разница возможна только в атмосфере, состоящей из тяжелых молекул, таких как вода или метан.
На видео выше тепловая карта, показывающая температуру в зависимости от положения экзопланеты.
11. Бензол в протопланетном диске
Спектр звезды J160532
Группа ученых, наблюдая за звездой J160532 на расстоянии 500 световых лет, обнаружила бензол и множество углеродосодержащих молекул, таких как ацетилен и диацетилен. Также специалистов удивило малое количество воды и углекислого газа. Эти наблюдения помогут астрономам лучше понять природу появления каменистых планет. Ученые считают, что обнаруженные молекулы выделяются в протопланетном диске после разрушения богатых углеродом пылевых зерен активной молодой звезды. Оставшиеся зерна содержат силикаты с относительно небольшим содержанием углерода. Позже зерна с малым количеством углерода соединяются между собой, и в конечном счете превращаются в каменистые планеты, такие как Земля.
12. Водяной пар в комете главного пояса астероидов
Спектр комет 238P/Read и 103P/Hartley 2
Очередное уже вполне рутинное обнаружение воды. Но на этот раз в нашей Солнечной Системе, а именно в комете главного пояса астероидов между орбитами Марса и Юпитера. Но! Отсутствие углекислого газа стало еще большим сюрпризом. Обычно CO2 составляет около 10% летучих веществ в комете, которые испаряются под воздействием солнечного тепла. Исследователи предполагают возможное объяснение отсутствия углекислого газа. По их мнению комета 38P/Read содержала CO2 в момент своего формирования, но потеряла его из-за высокой температуры. Альтернативное мнение — комета могла сформироваться в весьма теплом районе Солнечной системы, где просто не было углекислого газа.
На графике мы видим спектр кометы 38P/Read, наблюдаемой JWST и спектр кометы 103P/Hartley 2, исследованиями которой занимался в 2010 аппарат NASA’s Deep Impact. Объекты относятся к разным типам комет. В обоих случаях мы видим пик в области, связанной с водой. Однако 38P/Read не показывает характерного пика, указывающего на присутствие углекислого газа.
13. Огромный водяной шлейф Энцелада
Энцелад и его водяной шлейф
Многие СМИ не оставили без внимания обнаружение гигантского водяного шлейфа у спутника Сатурна Энцелада. И это абсолютно не преувеличение!
По оценкам ученых длина шлейфа составляет около 9600 километров. Предыдущие наблюдения фиксировали лишь несколько сотен. Помимо размеров ученых также удивила и скорость выброса, около 300 литров в секунду. С такой скоростью понадобится лишь несколько часов, чтобы заполнить олимпийский бассейн. На Земле эта процедура занимает порядка двух недель. Также команда выяснила, что лишь 30% вещества остается в системе Энцелада, остальные 70% улетучиваются и снабжают водой Сатурн и его систему колец.
Энцелад — интереснейший спутник Сатурна, ведь его подповерхностный океан соленой воды, пожалуй, одно из самых благоприятных мест для жизни в Солнечной системе. Разумеется, за пределами Земли.
14. Тепловая карта горячего газового гиганта WASP-18b
Спектр экзопланеты WASP-18b
За год работы телескоп показал, что умеет отлично составлять тепловые карты далеких тел. Подобно нашей системе Земля-Луна экзопланета WASP-18b находится в приливном захвате со своей звездой. Это означает, что одна сторона планеты всегда повернута к "Солнцу". Масса гиганта, который находится в 400 световых лет от нас, в 10 раз больше массы Юпитера, правда свой оборот вокруг звезды WASP-18b совершает всего за 23 часа.
По оценкам ученых температура атмосферы экзопланеты колеблется от 1500 °C до 2700 °C. Данные получены благодаря наблюдению планеты во время ее транзита по диску звезды, а также во время затмения экзопланеты. Сперва спектрограф NIRISS измерил совместный свет от звезды и планеты, а затем — только от звезды, когда экзопланета двигалась позади. В результате получилась кривая блеска — изменение яркости звезды при движении экзопланеты впереди или позади нее.
Ну и конечно обнаружили следы водяного пара:)
15. Самая удаленная органика во Вселенной
Галактика SPT0418-47
Продолжая ставить рекорды, Джеймс Уэбб обнаружил самые удаленные органические молекулы во Вселенной. Речь идет об элементах в галактике SPT0418-47, расположенной в более 12 млрд световых лет от Земли. Существовала галактика тогда, когда возраст Вселенной был равен всего 1,5 млрд лет. Полициклические ароматические углеводороды были обнаружены с помощью гравитационного линзирования. На фотографии мы видим SPT0418-47 в виде оранжевой дуги, а галактика, выступающая в качестве линзы, находится в центре изображения.
Благодаря тому, что оба объекта расположены почти в одной точке для наблюдателя, формируется кольцевидная форма. Свет от фоновой галактики растягивается и увеличивается галактикой переднего плана. Это явление называется кольцом Эйнштейна.
16. Вопрос прозрачности вселенной
Процесс опрозрачивания Вселенной
Очень интересное субъективно на мой взгляд открытие. Как известно, раньше Вселенная была чрезвычайно горячей и плотной. Но со временем, а именно спустя 1млрд лет, она стала прозрачной. Новые данные JWST позволили установить причину этого.
Исследователи направили JWST в область квазара J0100+2802, чрезвычайно активной сверхмассивной черной дыры. Это место было выбрано естественно не случайно. Галактики рядом существовали незадолго до окончания эпохи Реионизации, когда Вселенная была одновременно и прозрачная, и нет. То есть, когда газ был в различных состояниях. Оказалось, что звезды излучали достаточное количество света, чтобы нагреть и ионизировать газ вокруг них, образуя прозрачные области, словно пузыри с радиусом около 2 млн световых лет. В течение следующих 100 млн лет "пузыри" становились больше и больше, и в конечном счете слились друг с другом, что привело к тому, что вся наблюдаемая Вселенная стала прозрачной.
17. Trappist-1c
Кривая света во время вторичного затмения звезды Trappist-1c
Продолжая исследовать экзопланеты системы Trappist-1c, JWST направил зеркала на следующую цель. Она также как и ближайшая экзопланета Trappist-1b НЕ находится в обитаемой зоне. Оно и понятно, ведь JWST даже не обнаружил и следов атмосферы на ней.
Международная группа исследователей провела расчеты, определяющие количество тепловой энергии, излучаемой второй планетой системы Trappist-1. Результаты показывают, что даже если атмосфера существует, она чрезвычайно тонкая.
Trappist-1c — каменистая экзопланета, вращающаяся вокруг звезды на расстоянии 0.016 а.е (2 400 000 км), совершая оборот всего за 2,42 земных дня. Средняя дневная температура составляет около 110°C.
Технически исследования Trappist-1c проходили так же, как и анализ ее ближайшего соседа. В очередной раз ученые отметили безупречную чувствительность телескопа. Снижение яркости, обнаруженное Уэббом во время вторичного затмения, составило всего 0,04 процента. Представьте себе, что вы на большом расстоянии смотрите на дисплей с 10 000 маленьких лампочек и обнаруживаете, что всего лишь четыре из них погасли.
Спектр экзопланеты Trappist-1c
На графике мы наблюдаем три линии, которые представляют результаты моделирования яркости Trappist-1c в зависимости от длины волны при определенных условиях. Исследования экзопланеты проводились в среднем инфракрасном диапазоне с длиной волны 15 микрон. Красный ромб — это полученное JWST значение яркости. Синяя линия представляет моделирование яркости в случае очень тонкой атмосферы из углекислого газа без облаков. Зеленая линия отражает полное отсутствие атмосферы, а желтая линия — плотную атмосферу, подобную венерианской, состоящую из углекислого газа с облаками из серной кислоты.
Как видно на графике, на длине волны 15 микрон измерения соответствуют моделированию либо при очень тонкой атмосфере, либо при ее отсутствии.
18. Обнаружение важного катиона метила (CH3+)
Область вокруг звездной системы d203-506
Ну и последним релизом на сегодня стала идентификация весьма важной молекулы в протопланетном диске. Речь идет о впервые обнаруженном в космосе катионе метила (CH3+). Молекула важна тем, что способствует образованию более сложных органических соединений. CH3+ был обнаружен в находящейся на расстоянии 1350 световых лет молодой звездной системе с протопланетным диском d203-506. На фотографии справа снизу мы видим именно ее. Изображение получено путем комбинирования данных инструментов MIRI и NIRCam. Несмотря на то, что звезда в d203-506 является красным карликом, система все равно подвергается сильному ультрафиолетовому излучению, идущему от ближайших массивных звезд. Обычно УФ разрушает сложные органические соединения, поэтому с первого взгляда открытие может показаться весьма неожиданным. Однако по прогнозам ученых УФ излучение может как раз-таки способствовать образованию CH3+, являясь источником энергии для этого.
На этом пока все, до следующего поста и до следующих открытий!
Спасибо.
Ах да, обещанный бонус!
19. Обычное глубокое поле Уэбба. Но какое!
Скопление галактик RX J2129
При помощи гравитационного линзирования, Джеймс Уэбб способен наблюдать одну и ту же галактику, где находится сверхновая, в трех разных областях и с разным возрастом. Один и тот же объект. Одновременно(!) в трех(!!) местах с разным(!!!) возрастом.
Скопление RX J2129, находящееся на расстоянии около 3,2 млрд световых лет, выступает в качестве гравитационной линзы. Масса в скоплении RX J2129 распределена неравномерно, что приводит к тому, что лучи света, выходящие из сверхновой, изгибаются линзой по-разному, проходя различное расстояние, прежде чем достигнуть наблюдателя. Это дает возможность увидеть галактику в разные периоды ее жизни.
Наиболее длительный путь света дает самое старое изображение галактики (на фотографии посередине), на котором мы все еще можем заметить сверхновую. На изображении снизу мы видим объект спустя 320 дней. Вверху — примерно через 1000 дней. Однако, на последних двух изображениях сверхновой уже не наблюдается.
На этом точно все, увидимся!
James Webb Space Telescope. Итоги первого полугодия в фотографиях
Привет, меня зовут Антон, и я администратор телеграм канала James Webb Space Telescope.
Приближаясь к первой годовщине первого снимка Джеймса Уэбба, хотелось бы подытожить результаты его работы за первое полугодие. Ведь действительно есть, что показать! Первая часть будет посвящена исключительно фотографиям JWST, расположенным в хронологическом порядке. Через несколько дней также опубликую и результаты научной деятельности телескопа, и это будет не менее интересно!
Туманность NGC 346
NGC 346 расположена в созвездии Тукан на расстоянии 200 000 световых лет. JWST обнаружил присутствие гораздо большего количества материала для создания звезд и планет, чем ожидалось ранее.
Остаточный диск звезды AU Микроскопа
Телескопу удалось сфотографировать остаточный пылевой диск вокруг звезды AU Микроскопа. Звезда AU в созвездии Микроскопа находится на расстоянии 32 световых года от нас. Ее возраст составляет всего 23 млн лет. Что означает, что формирование планет уже завершено. Обычно этот процесс занимает около 10 млн лет. На данный момент известно о существовании двух экзопланет в системе. Область, заблокированная коронографом, благодаря которому удалось блокировать свет звезды, очерчена пунктирным кругом.
Область звездообразования в области Хамелеон I
Джеймс Уэбб также сфотографировал область звездообразования с большим количеством ледяных компонентов. На снимке изображена центральная часть области Хамелеон I на расстоянии 630 световых лет, подсвеченная звездой NIR38. Помимо водяного льда ученые также идентифицировали замороженные формы сероуглерода, аммиака, метана и метанола. Также были обнаружены и более сложные молекулы, что впервые доказывает, что они могут образовываться в ледяных толщах облаков до рождения звезд.
Галактика LEDA 2046648
Глубокое поле Уэбба. На снимке мы видим уже привычные нам артефакты: сотни галактик и фирменные шестиконечные дифракционные лучи от звезд из-за особенности конструкции телескопа. Крупная спиральная галактик LEDA 2046648 внизу изображения расположена на расстоянии чуть более миллиарда световых лет от Земли в созвездии Геркулеса.
Скопление Пандоры, Abell 2744
Три скопления галактик образуют мощную гравитационную линзу, благодаря которой можно увидеть множество объектов ранней Вселенной. По словам одного из руководителей программы Рейчела Безансона на снимке можно видеть около 50 000 источников ближнего инфракрасного света.
NGC 1433
NGC 7496
Также ученые поделились изображениями галактик NGC 1433 и NGC 7496. Благодаря высокому разрешению Уэбба можно впервые пронаблюдать структуру объектов. Например, на фотографиях заметны пустые области, образованные из-за формирования молодых звезд, энергия которых буквально сдувает газ и пыль из межзвездной среды.
Шаровое скопление M92
Практически в самом начале научных наблюдений 20 июня JWST наблюдал M92, одновременно завершая калибровку инструментов. Шаровое скопление — популярная цель астрономов для изучения эволюции звезд. В очередной раз стоит упомянуть высочайшее разрешение JWST, ведь телескопу удалось увидеть отдельные звезды скопления.
Звезда Вольфа-Райе WR 124
Жемчужиной в прямом смысле этого слова первого полугодия стал снимок яркой звезды WR 124, расстояние до которой составляет 15 000 световых лет. Звёзды Вольфа-Райе — звёзды на поздней стадиях эволюции уже непосредственно перед взрывом сверхновой. В таком состоянии звезда проводит очень малое по астрономическим меркам время. На снимке мы видим сброс внешних слоев, в результате которого появляются газопылевые облака.
Скопление галактик SDSS J1226+2149
Отличная визуальная демонстрация работы гравитационного линзирования. На фотографии скопление галактик SDSS J1226+2149, находящееся на расстоянии 6,3 млрд световых лет и выступающее в качестве линзы. Благодаря ему можно видеть далекую, длинную, искаженную, но, что самое главное, яркую галактику Космический Морской Конек.
Уран
В апреле 2023 года агенство поделилось фотографией Урана и его системы колец. Также благодаря чувствительности телескопа видны и особенности атмосферы планеты. До этого момента кольца могли разглядеть лишь Вояджер-2 в 1986 и наземная обсерватория Кека. Справа на Уране мы видим полярную шапку, на краю которой находится яркое облако, а также несколько более слабых вытянутых объектов. Второе весьма яркое облако располагается у левого края планеты. Эти явления типичны для Урана в инфракрасном диапазоне и, вероятно, связаны с грозовой активностью. Полярная шапка появляется под прямыми солнечными лучами летом и исчезает осенью.
Кассиопея А
Кассиопея A — остаток сверхновой в созвездии Кассиопея, сформировавшийся около 340 лет назад. Оранжевые области слева и сверху изображения — места, где выброшенный материал после взрыва сталкивается с окружающим газом и пылью. Ярко-розовый цвет ближе к центру — вещество самой звезды, которое подсвечивается из-за тяжелых элементов, таких как кислород, аргон и неон. Природа зеленой петли в центре и справа фотографии пока не ясна ученым.
Arp 220
Arp 220 — результат слияния спиральных галактик, расположенный на расстоянии около 250 млн световых лет. Столкновение произошло 700 млн лет назад и вызвало огромный всплеск звездообразования, что делает это отличной целью для инфракрасных инструментов Джеймса Уэбба. Светимость объекта сравнима со светимостью более триллиона Солнц. Для примера, этот показатель нашей галактики Млечный путь составляет около 10 млрд Солнц.
Звезда Фольмагаут с протопланетным диском
Протопланетный диск вокруг звезды Фомальгаут на расстоянии 25 световых лет. На изображении можно увидеть 3 пояса, 2 из которых обнаружены впервые. Размер внешнего пояса примерно в два раза превышает размер пояса Койпера нашей Солнечной системы. Также справа от звезды заметно то, что ученые назвали Большое Пылевое Облако. Вероятно, это результат столкновения двух тел во внешнем кольце.
Комета 238P/Read
Изображение кометы 238P/Read получено прибором ближнего инфракрасного диапазона NIRCam. На снимке видны артефакты комет, отличающие их от астероидов, туманный ореол, называемый комой, и хвост. Они образуются в результате испарения льда, когда Солнце нагревает поверхность кометы.
NGC 5068
Здесь мы видим часть рукава спиральной галактики с активным звездообразованием. Также в левом верхнем углу заметно и ее ядро. NGC 5068 находится на расстоянии около 17 миллионов световых лет от Земли в созвездии Девы.
Сатурн и его спутники Диона, Энцелад и Тефия
Ну и заключительным снимком на сегодняшний день стал прекрасный Сатурн. В ближнем инфракрасном диапазоне планета непривычно темная. Все дело в метане, который поглощает практически весь солнечный свет. А вот кольца, значительную часть которых составляет водяной лед, отлично его отражают. На фотографии также можно увидеть и крупные спутники гиганта: Диону, Энцелад, на котором недавно JWST обнаружил огромный водяной шлейф, но об этом позже во второй части, и Тефию. Кстати, JWST собрал полный комплект планет-гигантов Солнечной Системы!
Юпитер, Нептун, Уран, Сатурн
Следующая часть будет исключительно о научных результатах проекта. Об обнаруженном гигантском водяном шлейфе Энцелада, о том, как JWST не нашел признаков атмосферы у двух ближайших к своей звезде экзопланетах Trappist-1b и Trappist-1с и о многом другом.
Буду благодарен за подписку на телеграм канал James Webb Space Telescope, где регулярно и информативно делюсь всеми новостями мощнейшего проекта.
https://t.me/JamesWebbTelescope
Джеймс Уэбб обнаружил пивную планету
Недавно специалисты NASA сделали весьма необычное открытие. Спектральный и радио анализ одной из близких к нам планетарных туманностей показал, что её основным химическим материалом является разреженный этилгидрат, проще говоря – спирт. Конденсация газа и пыли в таких туманностях приводит к рождению особых звезд, вокруг которых из протопланетного диска формируются весьма экзотические планеты.
Сверхмощный телескоп Джеймс Уэбб смог зафиксировать прохождение такой планеты по диску звезды, что и позволило достаточно точно определить её параметры, включая температуру, массу и состав гидро/атмосферы.
Планета близка по массе Земле, но на ней нет твердой поверхности, вернее всю её поверхность омывает жидкий океан, состоящий как минимум на 90% из воды и глубиной на десятки километров. В атмосфере достаточно высокое содержание этилового спирта (ок. 4,2 %), углекислого газа (0,5%) и азота. Также в нижних слоях атмосферы были обнаружены следы жизнедеятельности одноклеточных микроорганизмов, вероятно грибов. Так как вся планета покрыта жидким океаном, в экваториальных зонах из-за нагрева и вращения планеты происходит процесс брожения, кипения и испарения океана, а также одновременно выпадают осадки содержащие дрожжевые грибы и углеводы. В итоге состав атмосферы и климат на планете построены так, что вся её поверхность по сути является океаном пива. Ближе к полюсам пивной океан принимает комфортную температуру в 0-5% градуса, а в субтропических зонах образуется так называемая сервесионная пена.
Стоит сказать, что также удалось обнаружить у планеты два спутника, размерами вдвое меньше нашей Луны, но в таком же гравитационном захвате материнской планеты. Оба спутника имеют ледяную поверхность под которой находиться сверхсолёный жидкий океан. При нагревании льда в коре образуются трещины и происходят активные выбросы гейзеров.
В спектральном анализе облаков, подсвеченных материнской звездой, были обнаружены сложные молекулярные соединения, связанные с деятельность многоклеточных организмов, которые вылетают при активности гейзеров и опадают на поверхность в огромных количествах. На дневной стороне такие скопления морских организмов быстро теряя влагу, высыхают.
Если на первой луне преимущественно обнаруживают присутствие морских позвоночных хордовых (назовем их рыбами) то вторая луна может похвастаться наличием в её подлёдных океанах головоногих моллюсков (назовем их условно кальмарами), которых ждет такая же участь вялиться на жаркой поверхности луны.
Сейчас NASA уже ведет переговоры с крупнейшими астрономическими ведомствами и международными фондами, об организации экспедиции к этой планетарной системе. Звезда RS 8409-3716-1-0-198 в спиртовой туманности RN 8409-12495 получила название Ebrius (лат.), планете-океан дали арабское имя ALbera, а две ледяные луны назвали Piscis и Lolligo (лат.) соответственно. Несмотря на то, что при нынешних технологиях полет может занять около 10 тысяч лет, во время которого весь экипаж проспит в криокапсулах, перспектива посетить пивную планету перевешивает все возможные риски. Естественно попутно посетив луны для забора образцов (закуски) внеземных многоклеточных организмов.
Пока в обществе ведутся обсуждения о составе экипажа миссии, NASA уже выдает сертификаты наиболее выдающимся представителям человечества. Известно, что такой сертификат на полет к пивной планете получил наш соотечественник [REDACTED], с чем мы его искренне поздравляем!
P.S. пост не несет никакой правдивой информации, кроме факта обнаружения спирта в туманностях)
Необработанное изображение галактики M 66 (NGC 3627)
Которое было получено с помощью прибора среднего инфракрасного диапазона (MIRI), установленного на космическом телескопе NASA "James Webb".
За этой целью "James Webb" наблюдал 13 января 2023 года, однако результат пока не был официально раскрашен и обнародован.
Поиграем в бизнесменов?
Одна вакансия, два кандидата. Сможете выбрать лучшего? И так пять раз.
Хаббл увидел "убегающую" черную дыру с длинным звездным хвостом
В свободном полете был обнаружен огромный монстр, несущийся через межгалактическое пространство с такой скоростью, что, будь он в нашей Солнечной системе, он мог бы долететь от Земли до Луны за 14 минут. Эта сверхмассивная черная дыра, масса которой достигает 20 миллионов Солнц, оставила за собой невиданный ранее "инверсионный след" из новорожденных звезд длиной 200 000 световых лет, что в два раза превышает диаметр нашей галактики Млечный Путь. Вероятно, это результат редкой, причудливой игры в галактический бильярд между тремя массивными черными дырами.
Вместо того, чтобы поглощать звезды перед собой, подобно космическому Пакману, быстрая черная дыра распахивает газ перед собой, чтобы вызвать образование новых звезд вдоль узкого коридора. Черная дыра движется слишком быстро, чтобы тратить время на перекус. Ничего подобного раньше никогда не видели, но это было случайно зафиксировано космическим телескопом НАСА "Хаббл".
"Мы думаем, что видим след за черной дырой, где газ охлаждается и способен образовывать звезды. Итак, мы наблюдаем за звездообразованием, которое тянется за черной дырой ", - сказал Питер ван Доккум из Йельского университета в Нью-Хейвене, штат Коннектикут. "То, что мы видим, - это последствия. Подобно кильватерному следу за кораблем, мы видим кильватерный след за черной дырой ". На этом следе должно быть много новых звезд, учитывая, что он почти вдвое ярче галактики-хозяина, с которой он связан.
Черная дыра находится на одном конце столба, который тянется назад к ее родительской галактике. На самом внешнем конце столба есть удивительно яркий сгусток ионизированного кислорода. Исследователи полагают, что газ, вероятно, подвергается ударам и нагревается от движения черной дыры, сталкивающейся с газом, или это может быть излучение от аккреционного диска вокруг черной дыры. "Газ перед ней испытывает шок из-за этого сверхзвукового удара черной дыры, движущейся сквозь газ с очень высокой скоростью. Как именно это работает, на самом деле неизвестно ", - сказал ван Доккум.
"Это чистая случайность, что мы наткнулись на нее", - добавил ван Доккум. Он искал шаровые звездные скопления в соседней карликовой галактике. "Я просто просматривал изображение Хаббла, а затем заметил, что у нас есть небольшая полоса. Я сразу подумал: "О, космический луч, попавший в детектор камеры и вызвавший искажение линейного изображения". Когда мы устранили космические лучи, мы поняли, что они все еще там. Это не было похоже ни на что, что мы видели раньше ".
Поскольку это было так странно, ван Доккум и его команда провели последующую спектроскопию с помощью обсерватории им. В. М. Кека на Гавайях. Он описывает звездный след как "совершенно удивительный, очень, очень яркий и очень необычный". Это привело к выводу, что он смотрел на последствия черной дыры, пролетающей через газовый ореол, окружающий галактику-хозяина.
Этот межгалактический взлет, вероятно, является результатом множественных столкновений сверхмассивных черных дыр. Астрономы подозревают, что первые две галактики слились, возможно, 50 миллионов лет назад. Это объединило две сверхмассивные черные дыры в их центрах. Они вращались друг вокруг друга как двойная черная дыра.
Затем появилась другая галактика со своей собственной сверхмассивной черной дырой. Это соответствует старой идиоме: "двое - компания, а трое - толпа". Смешение трех черных дыр привело к хаотичной и нестабильной конфигурации. Одна из черных дыр забрала импульс у двух других черных дыр и была выброшена из галактики-хозяина. Исходная двойная система, возможно, осталась нетронутой, или новая черная дыра-нарушитель, возможно, заменила одну из двух, которые были в исходной двойной системе, и выгнала предыдущего компаньона.
Когда одиночная черная дыра вылетела в одном направлении, двойные черные дыры вылетели в противоположном направлении. На противоположной стороне галактики-хозяина видна особенность, которая может быть убегающей двойной черной дырой. Косвенным доказательством этого является то, что в ядре галактики не осталось никаких признаков активной черной дыры. Следующий шаг - провести последующие наблюдения с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба НАСА и Рентгеновской обсерватории Чандра, чтобы подтвердить объяснение черной дыры.
Готовящийся к запуску космический телескоп НАСА "Нэнси Грейс Роман" будет иметь широкоугольный обзор Вселенной с превосходным разрешением Хаббла. В качестве обзорного телескопа римские наблюдения могут обнаружить больше таких редких и невероятных "звездных полос" в других местах Вселенной. По словам ван Доккума, для этого может потребоваться машинное обучение с использованием алгоритмов, которые очень хороши в поиске специфических странных форм в море других астрономических данных.
Исследовательский документ будет опубликован 6 апреля в The Astrophysical Journal Letters.