Теги → астрономия
Быстрый переход

«Джеймс Уэбб» проверит самую далёкую звезду в нашей Вселенной — до неё почти 13 млрд световых лет

Как и ожидалось, одним из первых объектов для наблюдения космической обсерваторией «Джеймс Уэбб» стала звезда Earendel («Эарендиль») с массой от 40 до 100 масс Солнца — новый кандидат на звание самой далёкой звезды в нашей Вселенной. «Утреннюю звезду» в марте этого года обнаружил телескоп «Хаббл» и она до сих пор остаётся претендентом на звание самой далёкой. Наблюдения «Уэбба» должны либо подтвердить этот статус, либо опровергнуть его.

 Источник изображения: Coe, Welch, Larson

«Утренняя звезда» указана стрелкой. Источник изображения: NASA, ESA, CSA, STScI (Coe, Welch, Larson)

На данный момент звание самой далёкой удерживает звезда LS1 или «Икар», существование которой подтверждено для Вселенной в возрасте 4,4 млрд лет. Увидеть её помогло гравитационное линзирование, когда свет от далёкого объекта по пути к нам проходит рядом с чем-то массивным в виде звёздных скоплений или чёрных дыр и усиливается в тысячи раз. Новый кандидат, звезда Earendel, была обнаружена таким же способом при изучении звёздного скопления WHL0137—08. Сама звезда находится в галактике WHL0137-zD1 далеко за этим скоплением, а стечение обстоятельств позволило свету от звезды пройти по такому маршруту, что её изображение усилилось в 9 тыс. раз, и она стала отчётливо видна на фоне родной галактики.

«Джеймс Уэбб» собирал данные об «Утренней звезде» 30 июля по программе JWST Proposal 2282 с помощью камер NIRCam и NIRSpec в ближнем инфракрасном диапазоне. Данные наблюдения анализируются, включая определение спектрального типа звезды, светимости и температуры. Предполагается, что это может быть объект размерами от 40 до 100 масс Солнца, что ещё предстоит подтвердить. Если Earendel действительно окажется звездой, то она обнаружена в то время, когда нашей Вселенной было 900 млн лет. На таком удалении и галактики толком не разглядеть, а тут целая звезда, что станет важным достижением земной науки.

«Джеймс Уэбб» помог обнаружить нового кандидата на самую древнюю наблюдаемую галактику во Вселенной

И месяца не прошло с начала научной работы космического телескопа «Джеймс Уэбб», а он уже помог продвинуться на пути обнаружения значительного (за столь короткое время) количества самых древних наблюдаемых галактик в нашей Вселенной. Новая находка может стать рекордсменом, если данные о её галактической сущности подтвердятся. А находится она на удалении около 13,6 млрд световых лет от нас или на рубеже 235 млн лет после Большого взрыва.

 Источник изображения: Sophie Jewell/Clara Pollock

CEERS-93316 — кандидат в самые древние наблюдаемые галактики. Источник изображения: Sophie Jewell/Clara Pollock

Предыдущий кандидат на звание самой древней галактики (или самой юной, если начинать считать от Большого взрыва) находился примерно на отметке 286 млн лет после Большого взрыва. Об открытии этого объекта с красным смещением z14,3 мы рассказывали на прошлой неделе. Перед этим с помощью «Уэбба» астрономы обнаружили двух кандидатов в самые древние галактики с z11 и z13, что давало повод считать их увиденными в диапазоне от 300 до 400 млн лет после Большого взрыва.

Величина красного смещения (z) позволяет косвенно определить удалённость до объекта. Чем «краснее» волны фотонов от далёких звёзд и галактик, тем дальше по отношению к нам они находятся (тем дольше идёт свет). Точнее определить возраст можно после спектроскопического анализа, который извлечёт данные по другим диапазонам длин волн от наблюдаемого объекта. Все кандидаты на звание самых древних галактик будут проходить такое исследование. Пока земная наука с помощью наблюдений в телескоп «Хаббл» утверждает, что самой древней галактикой является подтверждённый объект GN-z11.

Новый объект — CEERS-93316 — характеризуется величиной красного смещения z16,7. Если спектроскопическое исследование подтвердит соответствие смещения удалённости, то это окажется самая далёкая галактика, которую мы наблюдаем в состоянии всего через 235 млн лет после Большого взрыва и всего лишь через 135 миллионов лет спустя после рождения первых звезд. Остаётся удивляться, насколько активной оказалась Вселенная в свои юные годы. Там так много всего, на что банально не должно было хватить времени. «Уэбб» начинает рвать покровы, полностью оправдывая своё название проекта поколений.

Земля стала вращаться быстрее и никто не знает почему

Недавно учёные зафиксировали самый короткий день на Земле с момента начала отслеживания продолжительности суток с помощью атомных часов. Согласно имеющимся данным, 29 июня 2022 года Земля совершила оборот вокруг своей оси на 1,59 миллисекунды быстрее 24 часов.

 Источник изображения: Reid Wiseman / NASA

Источник изображения: Reid Wiseman / NASA

Сутки длятся 24 часа, потому что Земля совершает полный оборот вокруг своей оси примерно каждые 86 400 000 миллисекунд. В краткосрочной перспективе скорость вращения может колебаться на доли миллисекунд изо дня в день. Это означает, что продолжительность дня может изменяться, но обычно лишь незначительно. Наша планета также переживает долгосрочные изменения. Ранее было замечено, что планета вращается медленнее, и для завершения суток требуется больше времени. По мнению учёных, с каждым столетием скорость вращения планеты снижается на несколько миллисекунд.

Однако в последние годы эта долгосрочная тенденция изменилась. Скорость вращения Земли растёт, и ей требуется всё меньше времени для завершения полного оборота. Это означает, что продолжительность суток сокращается. В декабре 2020 года портал Time and Date сообщил, что в течение года Земля пережила 28 самых коротких суток с момента начала использования атомных часов для отслеживания продолжительности суток в 1960-х годах. Рекордно короткий день был зафиксирован 19 июля 2020 года, когда Земля завершила оборот на 1,47 миллисекунды быстрее 24 часов. Это значение оставалось рекордным до 29 июня 2022 года, когда земные сутки завершились на 1,59 миллисекунды быстрее положенного.

У учёных есть несколько версий относительно того, по каким причинам скорость вращения Земли увеличилась. Предполагается, что на это могут влиять разные процессы, происходящие на Земле, во внешних слоях атмосферы, океанах, климате и др. Также существует версия, согласно которой вращение Земли ускорилось вслед за неравномерным движением географических полюсов планеты и её оси вращения. Если тенденция к ускорению вращения Земли сохранится, учёным придётся отнять секунду от показаний атомных часов, чего прежде ещё никогда не делалось.

Китай стал на шаг ближе к созданию радиотелескопа на орбите Луны, который прорубит окно в Тёмные века Вселенной

Китайские учёные завершили технико-экономическое обоснование проекта космического радиотелескопа, который разместится на орбите Луны и поможет земной науке заглянуть в Тёмные века нашей Вселенной, когда ей было около 200 млн лет. Радиосигналы из той эпохи не могут пробиться сквозь шум радиопомех на Земле, а отсутствие в те времена звёзд не позволяет получить данные в видимом и инфракрасном свете. Остаётся Луна или её орбита, где влияние шумов намного меньше.

 Источник изображения: Chinese Academy of Sciences

Источник изображения: Chinese Academy of Sciences

В идеальном случае астрономы хотели бы построить радиотелескоп на обратной стороне Луны. Рано или поздно такой проект будет реализован, но, очевидно, в не очень близком будущем. Гораздо проще и дешевле запустить радиотелескоп на орбиту Луны, чтобы он работал в те моменты, когда Луна экранирует радиофон со стороны нашей планеты, а делает она это очень и очень хорошо, что, например, заставляет запускать спутники-ретрансляторы для проведения космических миссий на обратной стороне Луны.

С другой стороны, проблема с космическими телескопами в том, что пока невозможно создать достаточно большую антенну, чтобы поместить её в головную часть ракеты-носителя. Китайский проект Discovering the Sky at the Longest Wavelength или Hongmeng («Великий туман первозданной вселенной» в китайской мифологии) предполагает запуск на орбиту Луны спутника ретранслятора, который также будет обрабатывать данные, и линейного массива небольших спутников с антеннами.

Фактически на орбите Луны может быть развёрнут распределённый радиотелескоп, благодаря синхронизации данные с которого будут рассматриваться как сигналы с одной большой антенны. Такой радиотелескоп будет осматривать небо, находясь на дальнем конце лунной орбиты над тёмной стороной Луны, а передавать данные на Землю будет после прохода над видимой стороной спутника.

Продвигающая проект группа китайских учёных в этом году завершила технико-экономическое обоснование проекта Hongmeng. Работы над проектом начались в 2015 году и включали испытания отдельных технологий на беспилотниках. Земные распределённые радиотелескопы учёные давно используют для наблюдения за небом, но создавать радиотелескоп на движущихся объектах ещё не пытались.

Учёные утверждают, что все ключевые моменты для реализации проекта Hongmeng в космическом масштабе испытаны и могут быть переведены в практическую плоскость. Если проект будет утверждён властями Китая, запустить лунную обсерваторию можно будет через 3,5 года.

Лунный радиотелескоп будет искать признаки атомарного водорода в Тёмные века юной Вселенной. Это очень и очень слабые сигналы, выделить которые из шума окружающего космоса будет непросто даже на обратной стороне Луны.

Космический телескоп «Джеймс Уэбб» запечатлел галактику «Колесо Телеги» в созвездии Скульптора

Телескоп «Джеймс Уэбб» Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) США направил взор на «Колесо Телеги» (ESO 350-40) — линзовидную и кольцеобразную галактику, которая располагается на расстоянии примерно 500 млн световых лет от Земли в созвездии Скульптора. На впечатляющем снимке космической обсерватории помимо «Колеса Телеги» можно увидеть две её галактики-компаньона размером поменьше.

 Источник изображения: NASA / ESA / CSA / STScI

Источник изображения: NASA / ESA / CSA / STScI

Своё имя галактика получила из-за формы, напоминающей колесо повозки и возникшей в результате высокоскоростного столкновения большой спиральной галактики и галактики меньшего размера (её на представленном снимке не видно). Столкновение галактик оказало серьёзное влияние на форму и структуру «Колеса Телеги». Космический объект имеет два кольца, которые расширяются от центра столкновения, подобно тому, как распространяется рябь на поверхности воды после падения камня. Из-за этого астрономы называют галактику «кольцевой».

Яркое ядро «Колеса Телеги» содержит огромное количество горячей пыли, а наиболее яркие области являются местом образования гигантских молодых звёздных скоплений. Во внешнем кольце, расширение которого продолжается примерно 440 млн лет, активно продолжается процесс звёздообразования и вспыхивают сверхновые. По мере расширения кольца происходит его вдавливание в окружающий газ, что и приводит к звёздообразованию.

Телескоп «Джеймс Уэбб» обнаружил кандидата в ещё более далёкую и древнюю галактику

Космическая обсерватория «Джеймс Уэбб» с первых шагов показала впечатляющий потенциал для раскрытия тайн Вселенной. Первые снимки позволили обнаружить сразу двух кандидатов в самые далёкие галактики, когда нашей Вселенной было 300-400 млн лет. Прошла всего неделя и астрономы представили кандидата на ещё более далёкую и более древнюю галактику, которая могла появиться раньше, чем через 300 млн лет после Большого взрыва.

 Источник изображения: S. Finkelstein et al. / The University of Texas at Austin

Слева три совмещённых снимка с «Хаббла», справа — снимок с «Уэбба» в ультрафиолетовом диапазоне (настоящий цвет для этого диапазона). Источник изображения: S. Finkelstein et al. / The University of Texas at Austin

Следует сразу сказать, что пока речь идёт о кандидатах в самые старые галактики. Астрономам ещё предстоит провести спектроскопический анализ обнаруженных «красных» объектов, подтвердив, что определённое для них значение красного смещения действительно соответствует расстоянию/времени, а не является причиной иных факторов и даже помех.

Представленные на прошлой неделе кандидаты в самые далёкие галактики — GLASS-z11 и GLASS-z13 — имеют величины красного смещения, соответственно, z11 и z13, что означает, что свет от них шёл к нам около 13,5 млрд лет.

Как и другие элементарные частицы, фотоны следуют также волновой природе. Тем самым движение фотонов не прямолинейное, а по волне, что удлиняет маршрут движения. И чем дальше от нас находится испускающий фотоны объект, тем больший «лишний» путь им предстоит проделать. Это всё легко использовать при расчётах.

Кроме того, пыль и газы в межгалактическом пространстве поглощают более короткие длины волн излучаемого света и до нас из глубин Вселенной могут добраться преимущественно фотоны красного и инфракрасного участков спектра (красный сигнал светофора не зря выбран сигналом опасности — он лучше всего виден сквозь осадки). Из всего этого учёные извлекают информацию, чтобы более-менее точно определить возраст наблюдаемых объектов — в данном случае, кандидатов в самые древние галактики.

Новый кандидат в самые далёкие галактики — CEERSJ141946.35+525632.8 (Галактика Maisies, «Мэйси») — обладает величиной красного смещения z14,3, что можно идентифицировать как 286 млн лет после Большого взрыва. Обнаружить этот объект помогло исследование прибором NIRCam «Джеймса Уэбба» в инфракрасном диапазоне 21 июня 2022 года по программе CEERS (Cosmic Evolution Early Release Science Survey). Для уточнения данных также были использованы снимки телескопа «Хаббл».

Согласно представленной астрофизиками теории эволюции Вселенной, что во многом подтверждается наблюдениями за космосом, галактики начали образовываться в эпоху Реионизации, что примерно соответствует кранному смещению z15 или около 550 млн лет поле Большого взрыва. «Джеймс Уэбб» позволяет лучше рассмотреть объекты в эту эпоху и даже заглянуть глубже, используя такие эффекты, как гравитационное линзирование. Первые результаты наблюдений показывают, что в те времена галактики могли образовываться интенсивнее и чаще, чем гласит теория. Это означает, что земная наука многие вещи представляла себе иначе и это требует корректировки.

Учёные выяснили, почему у Юпитера нет столь эффектных колец, как у Сатурна — виноваты его луны

Исследователи из Калифорнийского университета в Риверсайде провели компьютерное моделирование орбиты Юпитера и четырёх его главных лун, позволившее установить, почему у газового гиганта отсутствуют такие эффектные кольца, какими известен соседний Сатурн.

 Источник изображения: Planet Volumes/unsplash.com

Источник изображения: Planet Volumes/unsplash.com

Как сообщает издание Independent со ссылкой на астрофизика Стивена Кейна (Stephen Kane), если бы у Юпитера были кольца вроде сатурнианских, они были бы видны с Земли и выглядели ещё более удивительно, хотя бы потому, что Юпитер находится гораздо ближе к нашей планете.

На самом деле небольшие кольца у Юпитера всё же есть, но они намного меньше, чем у Сатурна и их нелегко разглядеть с помощью обычного астрономического оборудования. А вот большие кольца там не могли образоваться, потому как их бы разрушили многочисленные луны Юпитера ещё до формирования. Другими словами, гравитация лун не позволяла появиться кольцам в прошлом и не позволит сформироваться им в будущем. Юпитер более, чем вдвое массивнее, чем все остальные планеты Солнечной системы вместе взятые, причём его окружают 79 лун.

У Сатурна тоже есть луны, и они играют важную роль в формировании и сохранении его колец, но, если бы они были крупнее, гравитация легко разрушила бы и их. В будущем Кейн намерен создать компьютерную модель Урана — предположительно, в далёком прошлом планета столкнулась с другим объектом массой с Землю или значительно больше, в результате чего у планеты тоже остались заметные кольца.

Космический телескоп «Джеймс Уэбб» запечатлел «призрачную» спиральную галактику в созвездии Рыб

Космический телескоп «Джеймс Уэбб» (James Webb Space Telescope) сделал потрясающие снимки спиральной галактики NGC 628 (Messier 74), которая расположена на расстоянии более 32 млн световых лет от Земли в созвездии Рыб. Из-за сильного свечения некоторые астрономы называют этот объект «призрачной галактикой».

 Источник изображения: NASA / ESA / CSA / Judy Schmidt

Снимок Messier 74 с «Джеймса Уэбба». Источник изображения: NASA / ESA / CSA / Judy Schmidt

Представленный снимок сделан с помощью камеры MIRI в ближнем инфракрасном диапазоне. Messier 74 также нередко называют «идеальной спиралью» за её симметричность. С научной точки зрения галактика интересна чёрной дырой средней массы, которая, по мнению учёных, находится в её центре.

В прошлом Messier 74 неоднократно попадала в объективы научных инструментов разных космических аппаратов, включая телескоп «Хаббл» и орбитальную систему Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE). Отличительная особенность новых изображений в том, что они были сделаны в среднем инфракрасном диапазоне, что стало возможным благодаря наличию в конструкции «Джеймса Уэбба» уникального 18-сегментного зеркала и расположению обсерватории на значительном удалении от Земли. Согласно имеющимся данным, самый мощный космический телескоп за всю историю наблюдал за галактикой Messier 74 на этой неделе.

 Источник изображения: NASA / ESA / Hubble Heritage (STScI/AURA)-ESA / Hubble Collaboration)

Снимок Messier 74 с «Хаббла». Источник изображения: NASA / ESA / Hubble Heritage

Напомним, 12 июля Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) опубликовало первое цветное изображение с борта «Джеймса Уэбба», а позднее в этот же день сделало общедоступными ещё несколько потрясающих снимков разных космических объектов. Уже 14 июля телескоп сделал снимок Юпитера с его кольцами и тремя спутниками. Всего за несколько дней работы «Джеймс Уэбб» показал себя как гибкий и мощный инструмент для наблюдения за космическими объектами, находящимися на значительном удалении от нашей планеты.

«Джеймс Уэбб» на первых же фото запечатлел двух кандидатов в самые далёкие галактики — это может перевернуть представление о Вселенной

Космическая обсерватория «Дежймс Уэбб» только в этом месяце предоставила первые снимки в рамках старта научной работы, а полученные данные уже интригуют. Группа астрономов на первых двух снимках глубокого поля с камеры NIRCam «Джеймса Уэбба» обнаружила двух кандидатов в самые далёкие галактики, свет от которых шёл к нам 13,5 млрд световых лет. И в этом заключается главный сюрприз — их там должно быть исчезающее мало, а нашлись сразу две!

 Источник изображения: Pascal Oesch (University of Geneva & Cosmic Dawn Center, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen). Raw data: T. Treu (UCLA) and GLASS-JWST. NASA/CSA/ESA/STScI)

Галактика GLASS-z13. Источник изображения: Pascal Oesch (University of Geneva & Cosmic Dawn Center, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen)

Чувствительность «Дежймса Уэбба» позволяет заглянуть во времена ранней Вселенной, когда ей было 400, 300 и даже меньше млн лет. В те времена звёзды были редки и галактики только зарождались. Иными словами, галактики на этих временных отрезках должны были попадаться очень и очень редко. До сих пор были обнаружены два кандидата на далёкие галактики из тех времён — это GN-z11 (420 млн лет существования Вселенной) и HD1 (на отрезке 330 млн лет). Существование GN-z11 подтверждено спектральным анализом, а HD1 так и осталась неподтверждённым кандидатом.

Первые снимки с «Уэбба» с использованием гравитационного линзирования гигантским галактическим скоплением Abell 2744 дали сразу двух кандидатов в наиболее далёкие галактики: GLASS-z11 и GLASS-z13. Данные выявленной из свечения этих галактик величины красного смещения (z11 и z13) говорят о том, что первая обнаружена во время примерно 400 млн лет после Большого взрыва, а вторая — через 300 млн лет (ещё более юная). Чем больше величина красного смещения, тем дольше свет идёт к нам и тем дальше (и раньше) находится обнаруженный источник света (читай — кандидат в далёкие галактики).

Обнаружить и подтвердить существование галактики GN-z11 было удачей и считалось редким опытом. Пара снимков «Уэбба» сразу дала пару таких галактик. Впрочем, предстоит ещё спектральный анализ излучения кандидатов, чтобы точно сказать действительно ли они находятся на том удалении, о котором говорит величина красного смещения в их видимом спектре. Если спектральный анализ подтвердит первые данные, то, судя по всему, в те времена было больше галактик и образовываться они начали раньше, что потребует пересмотра теории эволюции Вселенной.

Космический телескоп «Джеймс Уэбб» откроет новую страницу в поиске инопланетной жизни

Несмотря на потенциальную возможность существования инопланетной биологической жизни в нашей Солнечной системе — в водоносных подземных слоях Марса или в водах подлёдного океана спутника Юпитера Европы — первыми учёные могут найти признаки жизни на далёких экзопланетах. Космический телескоп «Джеймс Уэбб» только что доказал это, а ведь он ещё толком не работал. Но первые данные с «Уэбба» позволяют ожидать уникальные открытия.

 Экзопланетиа размером с Землю, но в зоне непригодной для обитания. Источник изображения: NASA Ames/SETI Institute/JPL-Caltech/Wikimedia Commons

Экзопланета размером с Землю, но в зоне непригодной для обитания. Источник изображения: NASA Ames/SETI Institute/JPL-Caltech/Wikimedia Commons

Одними из первых научных данных с «Уэбба» стала информация об обнаружении водяного пара на экзопланете WASP-96b. Жизнь на ней искать было бы бесполезно, ведь это газовый гигант лишь вполовину меньше Юпитера. Там вряд ли будут условия для развития известной нам по Земле биологической жизни. Это лишь демонстрация возможностей «Джеймса Уэбба», который способен обнаружить в спектре атмосфер экзопланет углекислый газ, метан и водяной пар.

 Спектроскопические данные атмосферы экзопланеты WASP-96b. Источник изображения: NASA

Спектроскопические данные атмосферы экзопланеты WASP-96b. Источник изображения: NASA

Спектральные приборы нового космического телескопа способны улавливать слабые сигналы (свет от далёких звёзд), отражённые или проходящие сквозь атмосферу далёких экзопланет. Атмосферы поглощают фотоны на определённых длинах волн, что позволяет судить об их составе. Экзопланета WASP-96b, например, находится от нас на удалении 1150 световых лет, что не помешало «Уэббу» впервые предоставить данные о её атмосфере. Отметим, новый телескоп NASA не заточен на поиск биологических сигнатур во Вселенной, но это не помешает сделать ему множество открытий в этой области, которые не за горами.

Согласно теоретическим расчётам, только в нашей галактике Млечный Путь может быть около 300 млн потенциально пригодных для жизни планет, из которых несколько могут быть размерами с нашу Землю и находиться сравнительно недалеко — в пределах 30 световых лет. Например, «Уэбб» готовится исследовать экзопланету TRAPPIST-1e, до которой всего 39 световых лет, и которая имеет размеры Земли, хотя её звезда очень и очень маленькая по сравнению с Солнцем.

К сегодняшнему дню астрономы обнаружили свыше 5000 экзопланет — это достаточная база, чтобы всерьёз заняться поиском биологической жизни во Вселенной. До «Уэбба» и новых телескопов, которые поступят на вооружение учёных до конца текущего десятилетия, массово изучать состав атмосфер экзопланет и искать сигнатуры биологической жизни в их составе, было фактически нечем. Теперь такие инструменты появляются, что открывает новую главу в планетологии и астробиологии.

 Пример спектрального поглощения хлоррофилом длин волн. Источник изображения: Daniele Pugliesi/Wikimedia Commons, CC BY-SA

Пример спектрального поглощения хлоррофилом — явный признак биологической жизни. Источник изображения: Daniele Pugliesi/Wikimedia Commons, CC BY-SA

Добавим, более точные инструменты для поиска внеземной жизни у астрономов появятся к середине и к концу текущего десятилетия. Это будет космический телескоп Nancy Grace Roman Space Telescope и три гигантских наземных телескопа с зеркалами до 30 и 40 метров: Гигантский Магелланов телескоп, Тридцатиметровый телескоп и Чрезвычайно большой телескоп.

Китайская космическая обсерватория для наблюдения за Солнцем готова к запуску

По сообщению китайских СМИ, мощная космическая обсерватория для наблюдения за Солнцем готова к запуску. Запуск китайской обсерватории ASO-S запланирован на 20 октября с космодрома Цзюцюань в пустыне Гоби. Аппарат будет четыре года наблюдать за нашей звездой, пик очередной активности которой ожидается в 2025 году. Это позволит собрать ценнейшие данные о процессах на Солнце и их влиянии на космическую погоду вблизи Земли и на ней.

 Источник изображения: Chinese Academy of Sciences

Источник изображения: Chinese Academy of Sciences

Китайская обсерватория впервые объединит на космической платформе два типа датчиков: оптические телескопы, которые будут следить за вспышками, пятнами и выбросами коронарной массы, и датчики слежения за магнитным полем Солнца. Для этого 888-кг обсерватория будет поднята на орбиту высотой 720 км. Синхронные наблюдения событий на Солнце в оптическом диапазоне и за динамикой магнитного поля позволят больше узнать о процессах в недрах нашей звезды.

Китайские учёные, согласно источнику, находятся на втором месте в мире по публикациям научных статей, посвящённых физическим процессам на Солнце. В то же время данные для своей работы китайские исследователи вынуждены были брать из сторонних источников. Обсерватория ASO-S восполнит этот пробел и позволит напрямую получать информацию.

В прошлом году, кстати, Китай запустил младшего брата ASO-S — небольшой экспериментальный спутник Chinese Hydrogen-Alpha Solar Explorer (CHASE). Аппаратура CHASE стала первой в космосе, которая фиксировала спектральные линии H-альфа. Это видимые линии красного цвета в спектре водорода. Они появляются при переходе электрона с 3-го на 2-й уровень с одновременным излучением фотона. Эти линии помогают изучать явления в короне Солнца, такие как образование и динамика протуберанцев.

Также Китай завершает создание на Земле двух крупных радиотелескопов для слежения за Солнцем: солнечного радиотелескопа Даочэн (DSRT) для слежения за корональными выбросами массы и сцинтилляционного телескопа Mingantu для создания пространственной карты распределения плотности солнечного ветра в нашей части пространства. Вместе с космическими обсерваториями новые наземные телескопы позволят Китаю далеко продвинуться в изучении космической погоды и в планировании космических миссий с учётом её прихотей.

Фото с телескопа «Джеймс Уэбб» сравнили со снимками с «Хаббла» — прогресс налицо

Вчера космический телескоп «Джеймс Уэбб» принял научную эстафету от орбитального телескопа «Хаббл». Оба инструмента стали прорывом для своего времени. Но теперь у науки есть новый и более совершенный инструмент, чтобы заглянуть глубже во Вселенную. О превосходстве нового телескопа ярко говорят его первые снимки.

 Источник изображений: NASA, ESA, CSA и STScI

Снимок участка Туманности Киля с «Джеймса Уэбба». Источник изображений: NASA, ESA, CSA и STScI

Самой первой публично предъявленной научной фотографией с телескопа «Джеймс Уэбб» стал снимок массивного звёздного скопления SMACS 0723 (см. ниже). На первый взгляд этот снимок ничем не примечательный. Однако именно он раскрывает весь потенциал «Уэбба». В одном изображении телескоп показал картинку так называемого «глубокого поля» — изображение небольшого участка неба с очень и очень длинной выдержкой, что позволяет заглянуть глубоко в раннюю Вселенную; а также продемонстрировал эффект гравитационного линзирования, когда сверхмассивное звёздное скопление создало такое искажение времени-пространства, которое как сквозь увеличительное стекло приблизило к нам далёкие-далёкие галактики из глубин молодой Вселенной.

 Скопление галактик SMACS 0723 / Источник изображения: NASA, ESA, CSA, and STScI

Скопление галактик SMACS 0723, снимок с «Джеймса Уэбба». Источник изображения: NASA, ESA, CSA и STScI

Для сравнения, телескоп «Хаббл» создавал своё первое изображение глубокого поля из 342 снимков в течение 10 дней с общей экспозицией 100 часов. Длительная выдержка позволила проявить на снимке 3000 галактик. Снимок был опубликован в 1996 году. Более длительная выдержка — сбор информации об и том же участке неба в течение большего числа дней — позволили улучшить детализацию области до 5500 галактик в процессе экспозиции в течение 23 дней (2 млн секунд). Телескопу «Джеймс Уэбб» на получения близкого по детализации снимка такой же области потребовалось всего 12,5 часов. Если увеличить экспозицию до дней и недель, «Уэбб» может заглянуть во времена, когда звёзды только-только начинали зарождаться в нашей Вселенной. Но это всё впереди.

 Robert Williams and the Hubble Deep Field Team (STScI) and NASA/ESA

Первое изображение глубокого поля от «Хаббла». Robert Williams and the Hubble Deep Field Team (STScI) и NASA/ESA

Следует отметить, что телескоп «Хаббл» работает в видимом диапазоне, а «Джеймс Уэбб» — в инфракрасном (ближнем и среднем). На снимках это будет отражаться в том, что «Уэбб» способен показать звёзды там, где «Хаббл» их не видит — за скоплениями пыли и газа. Также «Уэбб» легче обнаруживает чёрные дыры благодаря сильнейшему инфракрасному свечению в области падения вещества на диски чёрных дыр. Из разницы в наблюдаемых диапазонах также следует, что в дальнейшем оба телескопа будут дополнять наблюдения друг друга. Точнее, одновременно использоваться для ряда научных работ.

 Источник изображений: NASA, ESA, CSA и STScI

Снимок участка Туманности Киля с «Джеймса Уэбба». Источник изображений: NASA, ESA, CSA и STScI

Лучшая детализация «Уэбба» наглядно представлена на другом изображении — на участке эмиссионной туманности Киля (Carina Nebula), расположенной от нас на расстоянии 7200 световых лет. «Джеймс Уэбб» показывает звёзды, которые за пылью и газом не видны «Хабблу». Но кроме этого, снимок с «Уэбба» намного резче и даёт так много деталей, что это даже вызвало некоторую растерянность докладчика от NASA, который не смог быстро начать объяснять этот снимок.

 NASA, ESA, and The Hubble Heritage Team (STScI/AURA); acknowledgment: N. Smith (University of California, Berkeley)

Снимок участка Туманности Киля с «Хаббла». Источник изображения: NASA, ESA и The Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

Также лучшая детализация «Уэббом» хорошо видна на изображении тесной группы из пяти галактик под названием «Квинтет Стефана». Снимок объекта был сделан «Хабблом» в 2009 году после последней модернизации его камеры, благо орбитальный телескоп могли посещать бригады астронавтов, что для «Уэбба» будет невозможным. На изображении с «Уэбба» группа «Квинтет Стефана» получена склейкой из 1000 отдельных снимков. На сегодня это самое крупное изображение, полученное с нового телескопа.

 Группа галактик Квинтет Стефана

Группа галактик Квинтет Стефана. Телескоп «Джеймс Уэбб». Источник изображений: NASA, ESA, CSA и STScI

Итоговая картинка склеена из изображений с камер ближнего и среднего инфракрасного диапазонов. Кстати, отдельное изучение подобных объектов в ближнем и среднем инфракрасном диапазоне позволяет выявить детали, которые теряются на итоговой картинке.

 Источник изображения: NASA, ESA, CSA, STScI

Квинтет Стефана в среднем инфракрасном диапазоне. Телескоп «Джеймс Уэбб». Источник изображения: NASA, ESA, CSA, STScI

Например, при съёмке только в среднем инфракрасном диапазоне (фото выше) можно разглядеть ударные волны от взаимодействия четырёх близкорасположенных галактик, чего не видно при съёмке с «Хаббла» и с камеры «Уэбба» в ближнем инфракрасном диапазоне.

 Источник изображения: NASA, ESA, and the Hubble SM4 ERO

Снимок группы с «Хаббла». Источник изображения: NASA, ESA, and the Hubble SM4 ERO

Кстати, яркая «звезда» в центре галактики в верхнем правом углу это вовсе не звезда. Это ярчайшая инфракрасная засветка от массивной чёрной дыры в центре этой галактики. Аккреция вещества чёрной дырой сопровождается выбросом энергии, которую отмечает «Уэбб».

 Источник изображений: NASA, ESA, CSA и STScI

Туманность «Южное кольцо». Телескоп «Джеймс Уэбб». Источник изображений: NASA, ESA, CSA и STScI

Сравнение снимков туманности «Южное Кольцо» также даёт представление о лучшей резкости снимков «Уэбба». Более того, способность делать снимки как в ближнем, так и в среднем инфракрасном диапазоне позволяет лучше понять структуру объектов. Туманность «Южное Кольцо» — это сброшенная умирающей звездой оболочка. Тусклая точка в её центре — это белый карлик, а ранее звезда, подобная нашему Солнцу. На изображении видна расширяющаяся ударная волна от сброшенной оболочки. В своё время наше Солнце будет вести себя так же.

 Источник изображения: STScI/AURA/NASA/ESA

Снимок «Хаббла» Туманности Южное Кольцо. Источник изображения: STScI/AURA/NASA/ESA

Научная вахта телескопа «Джеймс Уэбб» началась. Запасов топлива на борту должно хватить примерно на 20 лет работы. Водопад научных открытий не за горами.

NASA опубликовало больше потрясающих снимков, сделанных телескопом «Джеймс Уэбб»

Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) США опубликовало ещё несколько полноцветных фотографий и спектроскопические данные, полученных от космического телескопа «Джеймс Уэбб» (James Webb Space Telescope). Эти изображения наглядно демонстрируют возможности самого большого и продвинутого космического телескопа, который позволит учёным начать новую эру в астрономии.

 Туманность Киля (NGC 3372) / Источник изображения: NASA, ESA, CSA, and STScI

Источник изображений: NASA, ESA, CSA и STScI

«Сегодня мы представляем человечеству принципиально новый вид на космос с космического телескопа "Джеймс Уэбб" — вид, которого мир ещё никогда не видел. Эти изображения, включая самый глубокий когда-либо сделанный инфракрасный снимок нашей Вселенной, показывают нам, как "Уэбб" поможет найти ответы на вопросы, которые мы даже не знаем, как задать; вопросы, которые помогут нам лучше понять нашу Вселенную и место человечества в ней», — считает глава NASA Билл Нельсон (Bill Nelson).

Объекты для первых научных наблюдений телескопа «Джеймс Уэбб» были отобраны совместными усилиями учёных NASA, Европейского космического агентства, Канадского космического агентства и Института исследований космоса с помощью космического телескопа.

 Группа галактик Квинтет Стефана

Группа галактик Квинтет Стефана

Квинтет Стефана является компактной группой галактик в созвездии Пегаса. Космический телескоп сумел прорваться сквозь пелену звёздной пыли, которая окружает центр одной из галактик группы, чтобы рассмотреть состав газа вблизи расположенной там сверхмассивной чёрной дыры. Эти данные помогут учёным оценить, как взаимодействующие галактики провоцируют звёздообразование друг в друге и как происходит возмущение газа в этих галактиках.

 Спектроскопические данные атмосферы WASP-96b

Спектроскопические данные атмосферы экзопланеты WASP-96b

Ещё телескоп запечатлел трансмиссионный спектр атмосферы газовой экзопланеты WASP-96b, которая находится в созвездии Феникс примерно в 1000 световых лет от Земли. Масса экзопланеты приблизительно равна половине массы Юпитера. Первое наблюдение телескопа показало наличие признаков присутствия в атмосфере WASP-96b воды, что не фиксировалось в ходе предыдущих исследований этого объекта.

 Туманность «Южное кольцо»

Туманность «Южное кольцо»

Туманность «Южное кольцо» представляет собой расширяющееся облако газа, которое окружает умирающую звезду и находится на расстоянии около 2000 световых лет от Солнца. Эта планетарная туманность располагается в созвездии Паруса.

 Туманность Киля (NGC 3372) / Источник изображения: NASA, ESA, CSA, and STScI

Туманность Киля (NGC 3372)

«Джеймс Уэбб» сумел разглядеть «космические скалы» в Туманности Киля, расположенной в созвездии Киля на расстоянии около 7600 световых лет от Солнца. Она является одной из крупнейших областей звёздообразования в нашей галактике Млечный Путь. Высота самых больших «скал» на опубликованном снимке около 7 световых лет.

 Скопление галактик SMACS 0723

Скопление галактик SMACS 0723 / Источник изображения: NASA, ESA, CSA, and STScI

Уже показанный сегодня ночью снимок SMACS 0723 — скопление галактик с сопутствующим расстоянием в 5,12 млрд световых лет, находящееся в созвездии Летучей Рыбы. Для наблюдения за ним использовалась камера ближнего инфракрасного диапазона NIRCam (Near-Infrared Camera). Изображение сформировано путём объединения фотографий, которые были сделаны на разных длинах волн в течение 12,5 часов.

Публикация первых полноцветных изображений и спектров телескопа «Джеймс Уэбб» знаменует начало новой эры астрономии. Космическая обсерватория позволит учёным со всего мира наблюдать и изучать различные объекты, расположенные в пределах Солнечной системы, а также вплоть до ранней Вселенной.

В Китае построят радиотелескоп для постоянного слежения за корональными выбросами Солнца

Вместе со вспышками на Солнце в космос выбрасываются также потоки высокоэнергетических частиц — так называемая коронарная масса. До 70-х годов прошлого века учёные не могли наблюдать подобных явлений, а отслеживать их стоит — слишком мощные потоки могут навредить не только космонавтам и спутникам, но также земным системам связи и энергоснабжения. Взять под постоянный контроль эту активность Солнца решили в Китае, для чего строят радиотелескоп.

 Источник изображения: China News Service

Источник изображения: China News Service

Солнечный радиотелескоп Даочэн (DSRT) строится на площадке высоко на Тибетском нагорье в провинции Сычуань и будет состоять из 313 антенн, каждая из которых диаметром 6 метров. Антенны будут расположены по кругу со 100-метровой башней в центре. Комплекс будет эквивалентен антенному массиву диаметром 3,14 км. Все 313 антенн массива будут работать согласованно по специально написанному алгоритму. Строительство, как ожидается, будет завершено к концу текущего года.

«DSRT станет крупнейшей в мире круговой решёткой для получения радиоизображений Солнца и позволит более точно наблюдать корональные выбросы массы», — сказал на прошлой неделе Китайской службе новостей Ву Цзюньвэй (Wu Junwei) из Национального центра космической науки, который курирует проект на месте.

Телескоп DSRT будет работать в паре с другим телескопом наблюдения за солнечной активностью — Mingantu, который строится во Внутренней Монголии. Mingantu — это сцинтилляционный телескоп, который будет создавать пространственную карту распределения солнечного ветра по искажению радиосигналов из далёкого космоса. Это будут косвенные наблюдения, тогда как решётка DSRT будет следить непосредственно за выбросами корональной массы. В паре оба инструмента выведут Китай в мировые лидеры по наблюдению за космической погодой в Солнечной системе.

 Источник изображения: China News Service

Источник изображения: China News Service

Судя по всему, Китай готовится к массовому присутствию в космосе, поскольку космическая погода определяет возможности космической связи и безопасные траектории для космических аппаратов, а также заостряет внимание на здоровье космонавтов. Это особенно важно за пределами магнитного поля Земли, например, на орбите Луны, где частицы Солнечного ветра могут нанести ущерб оборудованию кораблей и здоровью людей.

В NASA создали самое большое в мире зеркало для стратосферного телескопа — шар с ним поднимется в небо над Антарктидой

Космические телескопы стали прорывом в изучении тайн Вселенной, но создание и вывод в космос такого телескопа — это безумно дорого и крайне долго. Альтернативой этому продолжают оставаться стратосферные телескопы на воздушных шарах. В NASA как раз завершили изготовление самого большого в мире зеркала для такого телескопа — диаметром 2,5 м. В небо над Антарктидой телескоп ASTHROS должен подняться в декабре 2023 года.

 Источник изображения: NASA/JPL-Caltech

Источник изображения: NASA/JPL-Caltech

Телескоп ASTHROS (Astrophysics Stratospheric Telescope for High Spectral Resolution Observations at Submillimeter-wavelengths) был создан на стыке передовых космических технологий и технологий производства гоночных яхт. Зеркало и конструкция по его удержанию должны были быть лёгкими и прочными, чтобы избежать искажений геометрии свыше 2,2 мкм при диаметре 2,5 метра.

 Источник изображения: Media Lario

Источник изображения: Media Lario

Зеркало для проекта изготовила итальянская компания Media Lario из алюминия в сотовой структуре в каркасе из углепластика. Зеркальная поверхность — это позолоченный никель. В июле зеркало начнут интегрировать в состав гондолы воздушного шара, поле чего приступят к предполётным испытаниям платформы.

 Источник изображения: Media Lario

Источник изображения: Media Lario

Покрытие позволяет зеркалу отражать слабый свет в дальнем инфракрасном диапазоне волн. Это позволит ASTHROS рассмотреть регионы образования новых звёзд нашей галактики и построить трёхмерные карты высокого разрешения распределения и движения газов, а также сравнить их с далёкими галактиками, чтобы лучше понять, как формируются и умирают звезды. Примечательно, что стратосферный телескоп это не одноразовый продукт. Его запуск можно будет осуществлять до 15 раз в год, каждый из которых телескоп сможет наблюдать небо в течение четырёх недель подряд.

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
По мотивам культовой аркадной серии Pac-Man собираются снять полнометражный фильм 7 ч.
Мобильная маркетинговая сеть AppLovin готова купить разработчика движка Unity за $17 млрд, но при одном условии 8 ч.
Создатели Blade Runner: Enhanced Edition объяснили проблемный запуск переиздания человеческим фактором 9 ч.
Шифрование в Windows 11 может повреждать данные, однако у Microsoft есть решение 10 ч.
Иран впервые разместил заказ на импорт товаров с оплатой в криптовалюте 10 ч.
Не выходя из «беты»: аудитория платформенного файтинга MultiVersus достигла 10 млн человек 10 ч.
Условно-бесплатный экшен ARC Raiders уступит место первой игры Embark Studios её командному шутеру 11 ч.
NVIDIA выпустила драйвер GeForce Game Ready 516.94 WHQL с поддержкой Marvel’s Spider-Man Remastered и новыми игровыми оптимизациями 12 ч.
Видео: вампир-убийца и неоновая Япония в анонсирующем трейлере экшена Tokyo Underground Killer 12 ч.
В соцсети «ВКонтакте» началось тестирование обновлённой ленты 13 ч.
Новая статья: Цифровой рубль: деньги, что и вправду любят счёт 5 ч.
Лос-Аламосская национальная лаборатория и SK hynix создали новый класс вычислительных накопителей 6 ч.
Разработчик СЖО CoolIT Systems сообщил о рекордном росте выручки во II квартале 7 ч.
Xiaomi на этой неделе представит самый тонкий в мире складной смартфон MIX Fold 2 7 ч.
По стопам NVIDIA: Micron предупредила акционеров о снижении выручки из-за падения спроса на память 9 ч.
Первый ушёл: ирландский оператор Dataplex приступил к самоликвидации из-за новой политики властей в отношении ЦОД 9 ч.
Китайская компания Biren представила ИИ-ускоритель BR100, который обгоняет по производительности NVIDIA A100 11 ч.
В Китае представили ускоритель вычислений Biren BR100, который превосходит NVIDIA Ampere A100 12 ч.
«Джеймс Уэбб» проверит самую далёкую звезду в нашей Вселенной — до неё почти 13 млрд световых лет 12 ч.
Индийские власти хотят запретить китайские смартфоны дешевле $150 из-за «нечестной конкуренции» 14 ч.