Лучше снимки, сделанные телескопом «Джеймс Уэбб» за первый год его пребывания в космосе

В июле NASA опубликовало первые четыре фотографии, сделанные «Джеймсом Уэббом», включая Южную кольцевую туманность — расширяющуюся светящуюся оболочку ионизированного газа, который выбрасывают красные гиганты в конце их жизни.

По данным NASA, Южная кольцевая туманность насчитывает почти половину светового года в диаметре и расположена на расстоянии около 2000 световых лет от Земли.

Тусклая звезда в центре снимка на протяжении тысячелетий испускала кольца газа и пыли во всех направлениях, благодаря чему напоминает яркий блик на драгоценном камне.

Умирающая звезда, окутанная пылью, показывает свое «последнее представление», как выразилось NASA, — то, через что нашему Солнцу предстоит пройти через миллиарды лет.

Южная кольцевая туманность показана практически полностью анфас, но, если повернуть ее, чтобы рассмотреть с ребра, ее трехмерная форма напомнит две сложенные дном чаши, раскрывающиеся в разных направлениях с большим отверстием в центре.

«Джеймс Уэбб» прислал два снимка Южной кольцевой туманности, сделанные двумя разными инструментами — камерой ближнего инфракрасного диапазона (NIRCam) и прибором среднего инфракрасного диапазона (MIRI), который видит свет в среднем инфракрасном диапазоне электромагнитного спектра. Звезды и их слои света хорошо видны на изображении с NIRCam, а изображение с MIRI впервые показало вторую звезду туманности. NASA заявило, что более яркая звезда влияет на внешний вид туманности, и когда звезды вращается вокруг друг друга, они «размешивают» газ и пыль, благодаря чему появляются асимметричные узоры.

Эти два снимка также демонстрируют кладезь далеких галактик — не звезд — на заднем плане, которые выглядят как множество разноцветных светящихся точек. Самые внимательные также заметят голубоватую линию слева, которую астроном NASA Карл Гордон, по его словам, изначально принял за часть туманности. Однако позже он понял, что это была галактика, сфотографированная сбоку. Такая перспектива может рассказать больше о том, как звезды распределяются по галактике.

Еще один снимок из первой партии, выпущенной в июле, показывает скопление галактик SMACS 0723, каким оно было 4,6 миллиарда лет назад.

Скопления галактик — это крупнейшие объекты во Вселенной, которые удерживаются вместе за счет собственной гравитации. Они содержат сотни или тысячи галактик, много горячей плазмы и большое количество темной материи — невидимой массы, которая взаимодействует с обычной материей только посредством гравитации и не излучает, не поглощает и не отражает свет.

Этот снимок SMACS 0723 охватывает участок неба размером примерно с песчинку, которую кто-то держит на расстоянии вытянутой руки, и показывает тысячи галактик в крошечном кусочке огромной вселенной.

По данным NASA, SMACS 0723 обладает настолько мощным гравитационным притяжением, что оно искажает как пространство-время, так и путь, по которому свет впоследствии проходит через него. Из-за этого яркие белые галактики искажаются и растягивают свет от более далеких галактик, заставляя их казаться вытянутыми и почти «бананообразными».

Совокупная масса SMACS 0723 действует как гравитационная линза и, согласно NASA, «увеличивает и искажает свет объектов позади них, обеспечивая глубокое поле обзора как чрезвычайно далеких, так и слабых по своей природе популяций галактик».

NASA сообщило, что камере NIRCam, которая улавливает свет от края видимого до ближнего инфракрасного диапазона электромагнитного спектра, удалось поймать в фокус далекие галактики. Крошечные, тусклые структуры, которых никогда раньше не видели, в том числе звездные скопления — группы от сотен до миллионов звезд, имеющих общее происхождение, и все они гравитационно связаны несколько миллиардов лет.

На следующем снимке запечатлен Квинтет Стефана, группа из пяти галактик в созвездии Пегаса, впервые открытая французским астрономом Эдуардом Стефаном в 1877 году. Стефан наверняка был бы потрясен новым снимком «Джеймса Уэбба», на котором запечатлены пять галактик с «изысканной детализацией», как говорит NASA.

Четыре из пяти галактик в квинтете вовлечены в «космический танец» повторяющихся близких контактов.

«Полосы пыли, пересекающие галактики, и длинные нити из звезд и газа, простирающиеся далеко за пределы центральных областей, — все это указывает на то, что галактики искривлены в результате мощных столкновений, — сообщило Европейское космическое агентство. — Галактики плывут в космосе, искаженные формы, сформированные приливными взаимодействиями, сплетаются вместе в замысловатые фигуры безмерного космического танца, поставленного гравитацией».

Две из пяти галактик, NGC 7318 a и b, образуют пару и на новом снимке выглядят почти как одно целое. Самый яркий представитель пятерки, спиральная галактика NGC 7320 слева на снимке, находится ближе остальных.

NASA заявило, что изображение представляет собой огромную мозаику, покрывающую около одной пятой диаметра Луны. Он содержит более 150 миллионов пикселей и состоит из почти 1000 отдельных файлов изображений.

Квинтет Стефана наиболее известен тем, что появился в образе ангелов в начале знаменитого рождественского фильма 1946 года «Эта замечательная жизнь» с Джеймсом Стюартом и Донной Рид в главных ролях.

Туманность Киля — одна из самых ярких и больших туманностей в космосе, расположенная на расстоянии около 7600 световых лет в южном созвездии Киль. Туманности — это «звездные ясли», где рождаются звезды, и именно эта туманность является домом для многих гигантских звезд; некоторые из них даже больше, чем наше Солнце. На потрясающем снимке виден край соседней молодой области звездообразования под названием NGC 3324.

В нижней части снимка находится западная часть NGC 3324 и то, что NASA называет «Космическими скалами» — оранжево-коричневый ландшафт «скалистых гор» и «долин», усыпанный сверкающими молодыми звездами. Бурное ультрафиолетовое излучение молодых звезд словно вырезает стену туманности, медленно разрушая ее. Самые высокие «пики» на этом снимке имеют высоту около семи световых лет.

«Впечатляющие столбы возвышаются над светящейся стеной газа, сопротивляясь этому излучению, — сообщает NASA. — «Пар», который, кажется, поднимается с небесных «гор», на самом деле представляет собой горячий ионизированный газ и горячую пыль, вылетающие из туманности из-за неумолимого излучения».

Это изображение, полученное в инфракрасном свете космическим телескопом «Джеймса Уэбба», впервые показывает прежде невиданные области рождения звезд.

«Сегодня мы впервые видим совершенно новые звезды, которые были полностью скрыты от нашего взгляда, — прокомментировала фотографию Эмбер Строун, заместитель руководителя проекта космического телескопа «Джеймса Уэбба». — Мы видим примеры пузырей, полостей и струй, выдуваемых этими новорожденными звездами. Мы даже видим здесь несколько галактик, скрывающихся на заднем плане. Мы видим примеры структур, о которых даже не знаем, что они из себя представляют».

«Уэбб» также позволил человечеству по-новому взглянуть на эффектные «Столпы Творения» — скопления межзвездного газа и пыли в туманности Орла. Первую фотографию в 1995 году сделал «Хаббл», предшественник «Уэбба», но новый снимок обеспечивает невероятный уровень детализации. На нем видны пальцеобразные отростки газа и пыли, светящиеся края пыли там, где начинают формироваться молодые звезды, и новообразованные звезды оранжевого цвета за пределами столбов.

Новый снимок был сделан в среднем инфракрасном диапазоне, который блокирует яркость звезд и фиксирует только потоки газа и пыли. Это позволило по-новому изучить и понять потрясающее образование.

Еще один снимок «Джеймса Уэбба», опубликованный NASA в сентябре, показывает тысячи молодых звезд в еще одних «звездных яслях» в форме паука. Туманность Тарантул, также известная как «30 Золотой Рыбы», расположена на расстоянии 161 000 световых лет в галактике Большое Магеллановое Облако, которая является самой большой и яркой областью звездообразования в Местной группе — галактиках, ближайших к нашему Млечному Пути.

С помощью камеры NIRCam, работающей в ближнем инфракрасном диапазоне, «Уэббу» удалось запечатлеть эту туманность, которая напоминает жилище тарантула, оплетенное шелковой паутиной. Полость туманности, расположенная на фотографии в центре, выглядит словно выдолбленной из-за блистательного излучения скопления массивных молодых звезд, которые на изображении мерцают бледно-голубым цветом.

«Джеймс Уэбб» также сделал свою первую фотографию экзопланеты — планеты за пределами нашей Солнечной системы. Экзопланета HIP 65426b расположена в 385 световых годах от Земли, и ей всего от 15 до 20 миллионов лет, что намного меньше по сравнению с нашей Землей возрастом 4,5 миллиарда лет. Телескоп использовал инструменты NIRCam и MIRI, которые могут блокировать окружающий звездный свет, чтобы сделать эпические снимки экзопланеты.

Планета была впервые обнаружена в 2017 году Очень большим телескопом Европейской южной обсерватории в Чили, но земная атмосфера блокировала длинные волны. Однако, поскольку «Уэбб» парит в космосе, он смог сделать прямые снимки планеты, которые астрономы могут обработать, чтобы удалить звездный свет и раскрыть планету.

NASA заявило, что у этого газового гиганта нет каменистой поверхности, поэтому на нем не может быть жизни.

Еще одно изображение, опубликованное ранее в этом месяце, показывает раннюю Вселенную со слабым, далеким светом, исходящим от недавно образовавшихся галактик в области, известной как Северный полюс эклиптики. Это тысячи невиданных ранее галактик, которые образовались 13,5 миллиардов лет назад — примерно через 200 миллионов лет после Большого взрыва.

Космические объекты, видимые на изображении, в миллиард раз слабее, чем то, что можно увидеть невооруженным глазом, но камера ближнего инфракрасного диапазона (NIRCam) телескопа зафиксировала спектры света, исходящего от объектов на изображении.

Северный полюс эклиптики расположен в созвездии Дракона, одном из крупнейших на небе, которое находится в северном небесном полушарии. Это одно из древнегреческих созвездий, впервые внесенное в каталог греческим астрономом Птолемеем во II веке.

«Джеймс Уэбб» сделал и другие снимки спиральных галактик, один из которых демонстрирует хаос галактики Колесо Телеги, находящейся на расстоянии 489,2 миллиона световых лет от Земли.

Ее внешний вид, напоминающий колесо телеги, является результатом экстремального события — высокоскоростного столкновения между большой спиральной галактикой и меньшей галактикой, которая не видна на этом изображении.

Другие телескопы, в том числе «Хаббл», ранее уже исследовали колесо телеги. Но галактика оставалась окутанной тайной — возможно, буквально, учитывая количество пыли, закрывающей обзор.

Галактика «Колесо Телеги» имеет два кольца — яркое внутреннее кольцо и окружающее цветное кольцо. Они расширяются наружу от центра столкновения, как рябь в пруду после того, как в него бросили камень.

«Джеймс Уэбб» сделал самый четкий снимок колец Нептуна более чем за 30 лет, с тех пор, как зонд «Вояджер-2» пролетел мимо далекой планеты в 1989 году. Помимо нескольких ярких узких колец, на изображении Уэбба отчетливо видны более тусклые пылевые полосы.

За самой планетой находятся семь из 14 спутников гиганта, самым выдающимся из которых является Тритон. Он выглядит почти как звезда, потому что Нептун затемнен в поле зрения «Уэбба» из-за поглощения метана в инфракрасном диапазоне длин волн. Тритон, однако, отражает в среднем 70% солнечного света, падающего на его ледяную поверхность, поэтому выглядит очень ярко.