«Джеймс Уэбб» официально провёл свой первый год в дальнем космосе — в прошлом декабре он успешно отправился на орбиту второй точки Лагранжа за 1,5 млн км от Земли. Это было удивительное и незабываемое событие само по себе, но ещё более впечатляющими оказались фотографии, снятые в ходе неповторимых исследований! Самый крупный и мощнейший телескоп в истории прислал более десятка цветных и детализированных изображений высочайшего качества из различных мест Вселенной, которые, мягко говоря, поражают воображение. Это то, чем запомнится 2022 год в области астрономии, и то, что надолго оставит неописуемо яркий след в рамках человеческих достижений в целом. В итоговой статье предлагаю вспомнить наилучшие кадры, а для тех, кто с ними не знаком — увидеть и не поверить глазам.
💡 В статье прикреплены сжатые версии изображений от «Джеймса Уэбба» для быстрой загрузки и минимизации потребляемого трафика. Просмотр в оригинальном разрешении (TIF) доступен по прямым ссылкам.
Самое глубокое изображение Вселенной
Последний из космических телескопов трёх мировых агентств смог создать самое глубокое и чёткое инфракрасное изображение Вселенной. Тысячи галактик и некоторые очень слабые космические объекты в скоплении SMACS 0723 впервые появились в фокусе учёных благодаря «Джеймсу Уэббу». Кусочек неба, представленный на фантастическом изображении, в масштабе примерно размером с песчинку на расстоянии вытянутой руки (насколько на самом деле велики просторы космоса). Запечатлённая комбинированная масса зародилась приблизительно 4,6 млрд лет назад — можно рассмотреть как отдалённые галактики, так и звёздные скопления, которые человечество раньше вообще никогда не видело. Визуальный инструмент «Джеймса Уэбба» передал даже диффузные особенности. После публикации NASA рассказало, что команде проекта на создание структурированного и качественного кадра на разных длинах волн понадобилось в общей сложности 13 часов.
Юпитер с двойным полярным сиянием
Юпитер не совсем часто участвует в космических фотосессиях, несмотря на загадочную аномальную жару и прочие достойные внимания поведенческие странности. Фотографии, присланные «Джеймсом Уэббом», наконец-то проливают чуть больше света на внутреннюю активность газового гиганта. Учёные перенесли специализированные инфракрасные фильтры телескопа в видимый для человеческого глаза спектр — нашлись занимательные факты. Например, полярные сияния (обозначены красным цветом) распространяются существенно высоко над северным и южным полюсами. Жёлтый и зелёный цвета демонстрируют верхние дымки, вращающиеся вокруг них. Вишенка на торте — большое красное пятно, знаменитый юпитерский шторм, настолько большой, что способен полностью поглотить Землю. Для нас на изображении оно кажется скорее светло-белым, как и другие облака, потому что они в изобилующем количестве отражают солнечный свет.
Сердце спиральной галактики «Фантом»
«Джеймсу Уэббу» удалось в беспрецедентных деталях раскрыть внешность M74 — изящной галактической структуры спирального строения с характерным ядерным звёздным скоплением голубого цвета в центре. Она находится примерно в 32 млн световых лет от Земли в созвездии Рыб и входит в особый класс спиральных галактик, известный как «великая спираль», что означает полную и открытую видимость её грандиозной спиральной основы из тонких нитей газа и пыли — характеристика сильно отличает «Фантом» от множества других подобных галактик, так как у них в основном пятнистые и рваные спирали. Наблюдения стали частью масштабных международных усилий по составлению карты 19 близлежащих звездообразующих галактик в инфракрасном диапазоне. Кристально чистое изображение от «Джеймса Уэбба» позволит астрономам точно определить звездообразующие области в галактиках, измерить массы и возраст звёздных скоплений и получить уникальные данные о природе мелких зёрен пыли, дрейфующих в межзвёздном пространстве.
Потрясающий взгляд на «Столпы творения»
«Столпы творения» — неординарный и переполненный звёздами регион в обширной туманности «Орёл» на расстоянии 6 500 световых лет. За всё время его смогли удачно сфотографировать лишь три раза: в 1995 году с помощью телескопа «Хаббл», в 2001 году с помощью телескопа XMM-Newton и затем в 2014 году (остальные только удалённо изучали). «Джеймс Уэбб» капитально обновил коллекцию в 2022 году, прислав самый подробный и просто великолепный портрет причудливых сгустков полупрозрачной пыли в разрешении 8 423×14 589 пикселей. Их необычная форма напоминает столпы или в совокупности некую космическую «руку», поэтому скопление прозвали самым узнаваемым астрономическим образом 20 века. Существует предположение, что «Столпы творения» являются ударной волной от взорвавшейся 8-9 тыс. лет назад сверхновой. По оценкам, звёздам там всего несколько сотен тысяч лет, и они будут продолжать формироваться в течение миллионов лет, тогда как сами знаменитые столпы рано или поздно исчезнут. Кстати, для понимания масштаба — левый столп имеет протяжённость около 4 световых лет!
Туманность «Тарантул»
Одно из знаменательных событий в первом космическом путешествии «Джеймса Уэбба» — встреча с захватывающей туманностью «Тарантул». Телескоп совершенно по-новому заснял простирающееся на 340 световых лет звездообразующее пространство в инфракрасном спектре, включая десятки тысяч невиданных ранее молодых звёзд, которые когда-то были окутаны космической пылью. Помимо общей красоты, сразу бросается в глаза пузырь в центре с крупной старой звездой, отличающейся восемью дифракционными лучами, и плотный газ «ржавого» цвета со всех сторон, который будет формировать будущие звёзды. Учёные использовали два спектрографа «Джеймса Уэбба», чтобы поближе взглянуть на центральную область «Тарантула» и определить химический состав звезды и окружающего её газа. Свежая информация поможет астрономам узнать о возрасте туманности и о том, сколько поколений звёздного рождения она застала за свои годы.
Группа галактик «Квинтет Стефана»
«Джеймс Уэбб» подробнейше показал «Квинтет Стефана», передав учёным бесценные знания о том, как галактические взаимодействия могли привести к эволюции галактик в ранней Вселенной. Объёмная фотография группы из одновременно 5 соседствующих галактик охватывает около одной пятой диаметра Луны и содержит более 150 млн пикселей. В отличие от восприятия «Хаббла», редкое изображение «Джеймса Уэбба» дополнительно демонстрирует игристые скопления миллионов молодых звёзд и области звёздных вспышек недавнего рождения, к тому же здесь явно дифференцированы горячая пыль, структуры и огромные ударные волны между взаимодействующими галактиками. Интересный факт: хотя «Квинтет Стефана» называют «квинтетом», только четыре галактики действительно близки друг относительно друга в физическом смысле — NGC 7317, NGC 7318A, NGC 7318B и NGC 7319 находятся на расстоянии 290 млн световых лет от Земли, однако пятая и самая левая галактика NGC 7320 значительно ближе (40 млн световых лет).
Космические скалы в туманности «Карина»
Так называемые космические скалы, место на краю гигантской газообразной туманности «Карина» в пределах звёздного скопления NGC 3324, давно заинтриговали астрономов как очаг для звездообразования. Многолетние исследования того, как формируются звёзды, подобные нашему Солнцу, и как излучение от массивных звёзд может повлиять на развитие планет, перешли на следующий уровень именно благодаря культовому изображению от «Джеймса Уэбба». Передовые технологии телескопа зафиксировали два десятка ранее неизвестных оттоков газа от чрезвычайно молодых звёзд, обнаруженных по наличию молекулярного водорода. Начиная от маленьких фонтанов и заканчивая бурлящими громадами, многие из выявленных протозвёзд потенциально способны превратиться в низкомассовые аналогично Солнцу. Объединив архивные данные «Хаббла» и актуальные от «Джеймса Уэбба», получилось отследить скорость и направление движения оттоков. Кроме того, современная инфракрасная камера NIRCam заглянула в более отдалённые области «Карины».
Галактика «Колесо телеги»
Галактика «Колесо телеги» сформировалась в результате высокоскоростного столкновения, произошедшего около 400 млн лет назад. «Конструкция» состоит из двух колец, яркого внутреннего и красочного внешнего. Оба кольца расширяются наружу от центра столкновения подобно ударной волне. Название галактики вдохновлено яркими внутренними «спицами» в виде рассыпчатых полос, обозримых преимущественно между внутренним и внешним кольцами. Они вызваны светящейся, богатой углеводородами пылью, выглядят как блестяще красные и расположены не только по всей площади колеса, но и в сопутствующей спиральной галактике в левом верхнем углу. Среди красных вихрей пыли также много синих коридоров — это отдельные звёзды или карманы звездообразования. В конечном итоге форма «Колеса телеги», скорее всего, изменится из-за двух конкурирующих сил, тем не менее фотография позволила узнать прошлое галактики и что случится с ней впоследствии.
Две сливающихся друг с другом галактики
В 270 млн световых лет от Земли в созвездии Цетуса происходит любопытное космическое явление под научным названием IC 1623 — оно тоже попало в поле зрения «Джеймса Уэбба». Переплетённая пара взаимодействующих галактик буквально погружается друг в друга. Процесс привёл к безумному всплеску звездообразования, создав новые звёзды более чем в 20 раз быстрее, чем в галактике «Млечный путь». Световое ядро дуэта оказалось настолько ярким и компактным, что дифракционные шипы, похожие на снежинку, на изображении распространились аж за пределы сдвоенного объекта. Астрономическое сообщество считает, что слияние галактик может случаться вследствие формирования сверхмассивной чёрной дыры. Небывалые возможности телескопа в инфракрасном диапазоне и его исключительное разрешение на фоне «Хаббла» обеспечат учёных разгадкой сложных взаимодействий в галактических экосистемах.
Зарождающаяся звезда в форме бабочки
Наконец, «Джеймс Уэбб» пролетел мимо протозвезды L1527 класса 0 в созвездии Тельца. Её возраст составляет 100 000 лет (ранняя стадия звездообразования), то есть собственную энергию за счёт ядерного синтеза водорода она пока не вырабатывает. На фотографии с телескопа L1527 прячется в центре газопылевого облака, похожего на пёструю космическую бабочку (между тем, NASA называет её песочными часами). Судя по ярким цветам туманности, протозвезда находится в процессе сбора материала. Синие облака в правом нижнем углу синие, поскольку слой пыли между ними и «Джеймсом Уэббом» самый тонкий — соответственно, оранжевые облака гораздо плотнее. На текущий момент масса L1527 достигла от 20% до 40% массы Солнца. Завораживает и тот момент, что размер одного протопланетного диска (двигающийся плотный газ вокруг звезды) L1527 приближен ко всей нашей Солнечной системе.
