Камера Legacy Survey of Space and Time (LSST), установленная в новейшей обсерватории имени Веры К. Рубин (Vera C. Rubin), всего за 10 часов наблюдений запечатлела свет миллионов далёких небесных тел в беспрецедентном масштабе. Учёные опубликовали первые снимки, сделанные новейшим инструментом, который назван в честь американского астронома, открывшей в 1978 году свидетельства существования тёмной материи.

Источник изображения: Vera C. Rubin Observatory

Первые же часы наблюдений позволили обнаружить 2104 ранее неизвестных астероида, включая семь околоземных, которые, к счастью, не представляют угрозы для нашей планеты. Ожидается, что обсерватория имени Рубин обнаружит миллионы космических объектов в течение ближайших двух лет, что сделает её самым эффективным инструментом для обнаружения комет и астероидов, путешествующих через Солнечную систему.

Команда опубликовала мозаику Тройной туманности (Trifid) и туманности Лагуна (Lagoon). Изображение состоит из 678 отдельных снимков, сделанных в течение семи часов, на которых запечатлены невиданные ранее детали, находящиеся на расстоянии 9000 световых лет от Земли.

Тройная туманность и туманность Лагуна в объективе LSST

Обсерватория расположена на горе Серро-Пачон в чилийских Андах. В ночное время эта местность чрезвычайно тёмная, что делает её идеальной для наблюдения за звёздным небом. Для предотвращения нежелательных засветов при движении к обсерватории запрещено использовать дальний свет фар.

Телескоп обсерватории использует уникальную конструкцию из трёх зеркал диаметром 8,4, 3,3 и 5,7 метра соответственно, которые направляют изображение ночного неба на сенсоры 3,2-гигапиксельной камеры LSST размером 3 × 1,65 метра и весом около 2800 кг. Концепция LSST была впервые предложена в 2003 году. В 2007 году проект получил финансирование от Чарльза Симони (Charles Simonyi) и Билла Гейтса (Bill Gates). В 2010 году Национальный научный фонд США (NSF) и Министерство энергетики США (DOE) выделили дополнительные средства.

Широкое поле зрения телескопа позволяет захватывать взаимодействующие галактики, а также панорамные виды миллионов галактик, что придаёт изображениям кинематографический эффект. За один сеанс экспозиции камера может захватывать область неба, примерно в 40 раз превышающую размер полной Луны.

Галактики, в том числе спиральные галактики в скоплении Девы, которое примерно в 100 млрд раз больше Млечного Пути

Обсерватория будет проводить съёмку неба южного полушария каждые три–четыре дня в течение ближайшего десятилетия. Ожидается, что проект откроет около 20 миллиардов ранее неизвестных галактик, обнаружит более 90 000 новых околоземных астероидов и поможет ответить на вопросы о тёмной материи, сгенерировав за время своей работы до 500 петабайт бесценных астрономических данных.

Учёные надеются, что уже в первый год работы новый телескоп сможет подтвердить или опровергнуть существование девятой планеты в Солнечной системе. По мнению астрономов, она может располагаться далеко за орбитой Нептуна и совершать один оборот вокруг Солнца за 10 000–20 000 лет.

Астрофотограф Род Празерес (Rod Prazeres) представил результаты своего проекта — снимок туманности IC 2944, известной также как Бегущий цыплёнок, поскольку своим видом она напоминает бегущую с расправленными крыльями птицу. Работа над проектом заняла 42 часа.

Туманность Бегущий цыплёнок (IC 2944). Источник изображений: astrobin.com

«Изобразить туманность Бегущий цыплёнок в таком небольшом масштабе было довольно непростой задачей. Этот активный звёздный питомник, не просто зрелище, но и место сложных космических явлений, легко узнать по уникальной „птичьей“ форме, которая захватила воображение астрономов и любителей наблюдать за звёздами», — рассказал Род Празерес.

Звёздное скопление NGC 3766

Туманность расположена примерно в 6500 световых годах от Земли и наблюдается только в Южном полушарии в созвездии Центавр. В этом области содержится множество звёзд, которые производят интенсивное излучение, заставляющее водород светиться оттенками красного. Туманность Бегущий цыплёнок состоит из нескольких областей.

Окрестности λ Центавра

«Мой любимый участок туманности находится чуть ниже [звезды или звёздной системы] λ Центавра, где туманное образование представляет собой завораживающее сочетание цветов и форм. Эта область, богатая ионизированными газами и рассеянным звёздным светом, имеет захватывающий вид, который подчёркивает присущую космосу художественную красоту», — отметил астрофотограф.

Область IC 2948. Тёмные участки — глобулы Теккерея

Самая яркая область туманности носит название IC 2948. Она содержит непрозрачные газопылевые облака, известные как глобулы Бока — этот конкретный их набор называется глобулы Теккерея. В более спокойных условиях глобулы Бока могут коллапсировать и образовывать новые звёзды, но глобулы Теккерея подвергаются бомбардировке ультрафиолетовым излучением от близлежащих звёзд, что приводит к фрагментации и разрушению облаков. Прежде, чем начнут формироваться новые звёзды, глобулы Теккерея будут уничтожены.

Нитевидная оболочка G296.2-2.8

На снимок туманности попали также контрастирующее с ней рассеянное звёздное скопление NGC 3766; нитевидная оболочка G296.2-2.8, предположительно являющаяся остатком сверхновой; а также планетарная туманность PK294-00.1, имеющая характерную круглую форму.

Планетарная туманность PK294-00.1

Космический телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST) сделал снимок туманности NGC 604, которая находится в одной из ближайших к нашему родному Млечному Пути галактик и отличается высокой концентрацией молодых массивных звёзд.

Источник изображения: esawebb.org

Астрономов уже давно интересует туманность NGC 604, расположенная в относительно близкой к нашей Галактике Треугольника (2,7 млн световых лет). В этой туманности находятся около двухсот крупнейших звёзд, большинство из которых пребывает на ранних стадиях своей жизни. Это преимущественно звёзды классов O и B, то есть с самыми высокими температурами поверхности. Массы некоторых из этих звёзд в сто и более раз превосходят массу Солнца. Астрономам не известна ни одна другая область Вселенной, настолько плотно населённая крупными звёздами, как эта туманность.

Изображение, полученное камерой ближнего инфракрасного диапазона на телескопе «Джеймс Уэбб», содержит множество участков ярко-оранжевого цвета — так обозначено присутствие полициклических ароматических углеводородов. Звёздные ветры самых ярких и горячих молодых звёзд образовали в этой туманности полости, а ультрафиолетовое излучение ионизировало окружающий газ — ионизированный таким образом водород обозначен бело-голубым свечением.

Возраст туманности NGC 604 составляет всего 3,5 млн лет, что по космическим меркам чрезвычайно мало. Облако светящегося газа протянулось на 1300 световых лет. В галактике Млечный Путь подобные области не обнаружены.

Двое астрономов из Нидерландов, Сэмюэл Пирсон (Samuel G. Pearson) и Марк МакКогрин (Mark J. McCaughrean), при изучении снимков туманности Ориона, полученных космическим телескопом «Джеймс Уэбб» (JWST), обнаружили несколько десятков пар объектов, сопоставимых с планетой Юпитер. Объяснить формирование таких пар в этой области современная наука не в силах.

Туманность Ориона. Источник изображений: esa.int

Туманность Ориона — светящееся облако из пыли и газа, одна из самых ярких туманностей на ночном небе, располагается в области меча в созвездии Ориона. Она находится на расстоянии 1300 световых лет от Земли и представляет большой интерес для астрономии, потому что здесь находится множество объектов для изучения: протопланетные диски вокруг молодых звёзд и коричневые карлики — объекты, занимающие промежуточное положение между планетами и звёздами.

Учёные решили более подробно изучить скопление Трапеция Ориона. Это молодая область звездообразования возрастом около 1 млн лет. Помимо звёзд они обнаружили здесь и коричневые карлики, слишком маленькие, чтобы в их ядрах запустился процесс термоядерного синтеза — их масса составляет менее 7 % от солнечной. В поисках других маломассивных изолированных объектов учёные нашли то, чего никогда не видели — пары планетоподобных объектов с массами от 0,6 до 13 масс Юпитера. Учёные назвали такие пары JuMBO (Jupiter Mass Binary Objects — «Двойные объекты массой Юпитера»).

Астрономы зафиксировали 40 пар объектов JuMBO и две тройные системы, и все отличаются очень большими орбитами вращения вокруг друг друга. Расстояния между объектами в таких парах оказались примерно в 200 астрономических единиц, то есть в 200 раз больше расстояния между Землёй и Солнцем. На полный оборот одного объекта вокруг другого на этой орбите уходят от 20 тыс. до 80 тыс. лет. Температуры объектов колеблются в диапазоне от 537 °C до 1260 °C, а их возраст составляет около 1 млн лет. Для сравнения, Солнечной системе 4,57 млрд лет.

Звёзды формируются под действием гравитационных сил из облаков газа и пыли. Этот процесс продолжается, и вокруг звёзд образуются диски, из которых впоследствии формируются планеты. Но никакие существующие теории не объясняют механизма происхождения объектов JuMBO, а также их массового появления в туманности Ориона. Они могут напоминать планеты-изгои — объекты планетарной массы, которые свободно путешествуют в космосе, не относясь ни к какой звёздной системе. Но и многие из планет-изгоев сначала вращаются вокруг звёзд, а затем выбрасываются. И очень трудно объяснить, каким образом они выбрасываются из звёздных систем сразу парами, оставаясь гравитационно связанными друг с другом.

Европейская Южная обсерватория (ESO) прислала инфракрасный снимок Облака Хамелеон (IC 2631), находящегося в 522 световых годах от Земли. Объект состоит из пылевых скоплений, отражающих свет близлежащих звёзд.

Источник изображения: eso.org

Эта светящаяся область космоса известна под названием Комплекс в Хамелеоне — здесь расположен огромный звёздный питомник протяжённостью около 65 световых лет на расстоянии примерно 522 световых года от Земли. Самой яркой туманностью здесь является Облако Хамелеон IC 2631 — оно стало главным объектом наблюдения ESO.

Облако IC 2631 относится к классу отражательных туманностей — скопления пыли отражают свет расположенных поблизости звёзд. Снимок сделан телескопом VISTA, работающем в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах. Самым ярким источником света на снимке является звезда HD 97300 — одна из самых молодых, массивных и ярких в этом регионе. На снимке она располагается чуть справа от центра и окружена фиолетовыми межзвёздными облаками. Яркие области на снимке представляют собой скопления межзвёздного газа и пыли, подсвечиваемые формирующимися молодыми звёздами.

В оптическом диапазоне эта область также включает несколько тёмных пятен, где пыль полностью блокирует свет находящихся позади источников, но снимок был получен в инфракрасном свете, и это помогло учёным заглянуть дальше. Большую часть года облако IC 2631 наблюдается в Южном полушарии.

Учёные Национальной лаборатории оптической и инфракрасной астрономии (NOIRLab, США) задействовали расположенный в Чили телескоп Gemini South для наблюдения за редкой отражательной туманностью IC 2220 в созвездии Киля. По итогам проделанной работы они опубликовали изображение, на котором запечатлена эта туманность.

Источник изображения: International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA

Образования данного типа представляют собой облака космической пыли, которые отражают излучение от близкой звезды в окружающее пространство, из-за чего создаётся причудливая игра света. Туманность IC 2220 располагается на расстоянии около 1200 световых лет от Земли в созвездии Киля. В центре образования находится красный гигант HR3126, возраст которого составляет около 50 млн лет, что существенно меньше возраста Солнца, которому 4,6 млрд лет.

Несмотря на это, звезда HR3126 достигла стадии красного гиганта раньше, поскольку её масса в 5 раз выше, чем у Солнца, из-за чего запас водорода истощился значительно быстрее. Умирающая звезда продолжает выбрасывать вещество, которое может иметь разную форму и ярко светиться. Эта светящаяся оболочка и является планетарной туманностью. Помимо красного гиганта в центре туманности также присутствуют остатки звезды-компаньона, которая уже прекратила своё существование.

Помимо эстетической ценности, туманность IC 2220 является важным объектом исследований учёных, занимающихся изучением эволюции звёзд. Это связано с тем, что период завершения жизни красных гигантов протекает относительно быстро, а образующиеся в это время вокруг туманности существуют лишь около 20 тыс. лет, из-за чего наблюдать их удаётся нечасто.