9-те най-важни открития на космическия телескоп Джеймс Уеб за 2023 г.

Ваня Милева Последна промяна на 25 декември 2023 в 00:00 11743 0

На снимката е границата на близък, млад, звездообразуващ регион NGC 3324 в мъглявината Карина

Кредит NASA

На снимката е границата на близък, млад, звездообразуващ регион NGC 3324 в мъглявината Карина. Заснето в инфрачервена светлина от камерата NIRCam на космическия телескоп "Джеймс Уеб", това изображение е ръбът на гигантската газова кухина в NGC 3324. Тази област е образувана от мъглявината от интензивна ултравиолетова радиация и звездни ветрове от изключително масивни, горещи, млади звезди, разположени в центъра на балона, над зоната, показана в това изображение. Високоенергийното лъчение от тези звезди разпада мъглявината като горещият йонизиран газ и горещ прах се стичат от мъглявината поради интензивното ултравиолетово лъчение, мехурите и кухинитте се издухват от интензивната радиация и звездните ветрове на новородените звезди, а протозвездни струи и изходящи потоци, които се проявяват в златно, се изстрелват от забулени в прах зараждащи се звезди. Този период на много ранно звездообразуване е труден за улавяне, тъй като за една отделна звезда той продължава само около 50 000 до 100 000 години – но изключителната чувствителност на "Джеймс Уеб" и изящната пространствена разделителна способност са показали това рядко събитие.

От най-далечния поглед в пространство-времето до разкриването на спиращи дъха гледки в нашата собствена слънчева система, този уникален телескоп променя нашата представа за Вселената.

На 25 декември има много поводи за празнуване, включително двегодишнината от изстрелването на космическия телескоп "Джеймс Уеб" на НАСА, най-мощната обсерватория, изпратена някога в космоса. За да отбележим повода, ето кратко описание на първите 9 открития, които вече са направени от този новаторски инструмент:

1. Космическо главоблъсканица

През последното десетилетие космолозите се сблъскаха с неприятна загадка. Разногласието идва от различните измервания на съвременната скорост на разширяване на Вселената, важно число, което е свързано с определянето на колко години е Вселената и от какво е направена. Различни видове космологични сонди разкриват малко по-различни отговори. Това е малка разлика, но е статистически значима, оттук идва и безпокойството.

 галактика със звезди Това изображение, обединяващо данните от NIRCam (камера с близък инфрачервен диапазон) на "Джеймс Уеб" и WFC3 (камера 3 с широко поле) на Hubble, е уловило спиралната галактика NGC 5584. Разположена на 72 милиона светлинни години от Земята, галактиката разкрива променливи цефеиди, звезди, които пулсират ритмично, и тип Ia свръхнови, отделна категория експлодиращи небесни тела. Тези специфични обекти са небесни еталони, които астрономите използват, за да преценят скоростта на разширяване на Вселената. Кредит: NASA, ESA, CSA, and A. Riess (STScI)

Космолозите предлагат много решения, от посочване на непълни данни до пълно преразглеждане на нашите закони на физиката. Астрономите, използващи "Джеймс Уеб", успяха да "помогнат" на ситуацията, потвърждавайки, че наистина има проблем. (вж ""Джеймс Уеб" задълбава проблема с разширяването на Вселената")

2. Вода, вода навсякъде

Вода, вода, навсякъде. Нито капка за пиене
Самюел Тейлър Колридж

Въпреки незабележителното си име, звездната система, обозначена като PDS 70, е място с много специална съставка: вода. Водата е от съществено значение за целия живот на Земята, тъй като осигурява разтвора, в който протичат всички наши химични реакции. Няма вода - няма живот, доколкото го разбираме в момента. Астрономите успяха да открият следите от водна пара в системата PDS 70, която се намира на около 370 светлинни години от Земята. Особеното в това откритие е, че PDS 70 все още е в процес на формиране на планети. В момента това е просто диск от газ и прах и астрономите откриват водата във вътрешните области на диска, което е точно мястото, където се формират подобни на Земята планети.

3. Млад въглерод

Увеличената част показва химическия подпис на богати на въглерод прахови зърна при червено отместване ~7, което е приблизително еквивалентно на един милиард години след раждането на Вселената. Кредит: NASA/ESA/CSA

Друга ключова съставка за живота, какъвто го познаваме, е въглеродът. Елементът има много празни пространства в своята електронна обвивка, което го прави способен да организира силни връзки с много други елементи. Въглеродът формира гръбнака на живота и астрономите, използващи "Джеймс Уеб", успяха да открият наличието на въглерод на изненадващо място - изключително ранната Вселена. Въглеродът е открит в галактика, съществуваща само един милиард години след Големия взрив, което е преди повече от 12 милиарда години. Това откритие показва, че нашата вселена е имала основните съставки за живот от някои от най-ранните си дни.

Трябва да уточним, че според астрофизика Итън Сийгъл данните нямат достатъчна значимост, тя е такава, че "може потенциално да покаже много различни резултати освен представените от авторите на изследването". Още от неговите възражения за това и други негови възражения може да прочетете в "10-те най-популярни раздути твърдения във физиката и астрономията от 2023 г".

4. Една изключително голяма черна дупка

Черните дупки са страховити, особено когато са гигантски. Затова имаме удоволствието да ви представим CEERS 1019, черна дупка с огромна маса от повече от 9 милиона слънца, благодарение на способността на "Джеймс Уеб" да надниква в изключително ранната Вселена. Тази гигантска черна дупка се е появила на космическата сцена само 570 милиона години след Големия взрив, което представлява само по себе си космическа загадка. Как такива гигантски черни дупки се появяват толкова бързо, ако черните дупки започват само на няколко слънчеви маси след смъртта на звезда? Това е неразгадана загадка в съвременната астрономия и решаването на този проблем е една от основните цели на мисията на "Джеймс Уеб". (вж ""Джеймс Уеб" откри най-старата черна дупка във Вселената - чудовище, 10 милиона пъти по-масивно от Слънцето")

5. Космическата мрежа


Това дълбоко галактическо поле от NIRCam (Близка инфрачервена камера) на "Джеймс Уеб" показва подреждане от 10 далечни галактики, маркирани с осем бели кръга в диагонална нишковидна линия. (Два от кръговете съдържат повече от една галактика.) Тази нишка, дълга 3 милиона светлинни години, е закотвена от много далечен и светещ квазар, галактика с активна, свръхмасивна черна дупка в сърцевината си. 10-те маркирани галактики са съществували само 830 милиона години след Големия взрив. Кредит: NASA, ESA, CSA, Feige Wang (University of Arizona), and Joseph DePasquale (STScI)

Това не е просто произволна колекция от 10 галактики. Това е бебешка нишка. Космическата мрежа е най-голямата структура, открита в природата, запълваща целия обем на наблюдаваната вселена. Космическата мрежа е изградена от галактики, образуващи подобна на гигантска мрежа структура. Нишките се формират в резултат на гравитационното привличане. Много отдавна Вселената е била почти изцяло хомогенна, без съществени разлики между различните области. Но бавно, в продължение на стотици милиони години, тези разлики нарастват, първо като обикновени нишки от газ, прераствайки в масивни нишки, съставени от хиляди галактики. С помощта на "Джеймс Уеб" астрономите откриват началото на една от тези космически нишки, което им дава ексклузивен поглед към зараждащите се основи на този огромен проект за космическо строителство.

6 Струйни потоци на Юпитер

"Джеймс Уеб" е повече от изследовател на далечната вселена, той може също така да намери изненади по-близо до нас. В този случай астрономите обърнаха гигантското огледало на телескопа по посока на Юпитер, най-голямата планета в Слънчевата система.

Кредит: NASA, ESA, CSA, STScI, R. Hueso (University of the Basque Country), I. de Pater (University of California, Berkeley), T. Fouchet (Observatory of Paris), L. Fletcher (University of Leicester), M. Wong (University of California, Berkeley), J. DePasquale (STScI)

Ивици от цветни облаци циркулират в най-горните части на атмосферата на тази планета и астрономите успяха да използват възможностите на "Джеймс Уеб", за да видят нещо, което никога досега не са успявали. Това, което изглеждаше преди като размити участъци от облаци се разделя на острите очертания на струен поток, високоскоростна река от въздух, виеща се през юпитеровата атмосфера. Този конкретен реактивен поток има удивителната скорост от 500 км в час, два пъти по-бързо от ураган категория 5 на Земята. Тези струйни потоци пренасят топлина и богати химически съединения из цялата планета и сега можем да ги гледаме в реално време.

7 Двойна супернова

Гравитацията може да огъне пътя на светлината. В рамките на слънчевата система това е много слаб ефект, който се вижда най-добре, когато звездната светлина преминава покрай повърхността на слънцето. Но в космоса има много по-масивни обекти, като галактически купове, обединяващи хиляди отделни галактики и тежи стотици трилиони слънчеви маси. Един конкретен клъстер, носещ името PLCK G165.7+67.0, привлече вниманието на астрономите, защото уникалното му двойно ядро ​​му придава странна и сложна форма.

Камерата на "Джеймс Уеб" NIRCam засне централната област на галактически клъстер 165. Изображението включва свръхновата в собствената й родителска галактика, която разкриват гравитационните изкривявания на клъстер 165.
Кредит: NASA et al

Зад клъстера се намира още по-далечна галактика и външният вид на тази галактика е изкривен от гравитацията на клъстера. С помощта на "Джеймс Уеб" астрономите наблюдават как избухва свръхнова в тази галактика, като събитието се повтаря отново и отново. Светлината от свръхновата премина през различни региони на клъстера, причинявайки тройно забавяне. Астрономите могат да използват тези уникални ситуации, за да начертаят разпределението на масата в клъстера.

8. Лед и други съкровища

Сатурн е истинско бижу със своя масивен, ослепителен набор от пръстени. Но една малка луна около тази планета е още по-интригуваща. Енцелад не е много интересен отдалеч – диаметърът му е само около 500 км и е покрит с дебел слой лед. Но под този лед има течен воден океан, затоплен от гравитационното привличане на Сатурн.

луна на сатурн енцелад, показваща струя вода Това изображение на "Джеймс Уеб" показва струя водна пара, изливаща се от южния полюс на спътника на Сатурн Енцелад, простираща се 20 пъти размера на самата луна. Вложката е изображение от орбиталния апарат Касини и подчертава колко малък изглежда Енцелад в изображението на "Джеймс Уеб" в сравнение с водния стълб. Кредит: NASA, ESA, CSA, STScI, and G. Villanueva (NASA’s Goddard Space Flight Center). Image Processing: A. Pagan (STScI).

Астрономите с помощта на "Джеймс Уеб" успяват да забележат струя вода, излизаща от отвор в леда, събитие, известно като криовулкан, вулкан, изхвърлящ лед. Астрономите са особено интригувани от тези струи, защото те ни позволяват да видим дали има нещо във водата, като органични съединения.

9 Звездна нощ

ngc 5068 miri и nircam композит Това изображение на "Джеймс Уеб" показва деликатен орнамент от прах и лъчисти звездни купове в спиралната галактика с преграда NGC 5068. Намира се на приблизително 17 милиона светлинни години по посока на съзвездието Дева. Кредит: ESA/Webb, NASA & CSA, J. Lee and the PHANGS-JWST Team

Въпреки че основната цел на "Джеймс Уеб" е да помага на науката, а не да прави красиви снимки, понякога красивите снимки помагат на науката. Пример: зашеметяващият портрет на NGC 5068, спирална галактика, разположена на около 17 милиона светлинни години. Това не е обикновена галактика, тя бълва нови звезди с рекордна скорост. Екип астрономи успя да използва множество инструменти на борда на телескопа, за да улови галактиката в цялата й красота. Подробни изображения помагат на астрономите да разберат формирането и еволюцията на звездите, включително на звездни системи, подобни на нашата. Освен това създава фантастичен тапет за телефон. И както всички изображения на НАСА, то е публично достъпно.

Източник: These Are the James Webb Space Telescope’s 9 Most Scientifically Glorious Discoveries of 2023, Рopular Мechanics

Най-важното
Всички новини
За писането на коментар е необходима регистрация.
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

Няма коментари към тази новина !