25 декабря 2021 стало по-настоящему праздничным днем для астрономов со всего мира. В этот день был наконец-то запущен космический телескоп James Webb (JWST). Он уже успел совершить немало открытий — от обнаружения самых ранних галактик во Вселенной до наблюдений самой далекой пары сливающихся черных дыр. А еще он сделал массу потрясающих фотографий различных космических объектов. По случаю трехлетней годовщины запуска JWST, редакция Universe Space Tech собрала его лучшие снимки.
Квинтет Стефана
Квинтетом Стефана называют группу из пяти галактик, расположенных по направлению к созвездию Пегаса. Четыре из них являются участниками единого скопления и физически взаимодействуют между собой. Пятая галактика находится намного ближе к Млечному Пути и не имеет к остальным никакого отношения, что, впрочем, ничуть не уменьшает красоту снимка JWST.
Туманность Киля
Туманность NGC 3372, также известная как туманность Киля, расположена на расстоянии 7600 световых лет от Земли. Это звездный роддом, в недрах которого прямо сейчас формируются новые светила и экзопланеты. JWST сфотографировал фрагмент туманности протяженностью около 7 световых лет. Это был один из первых, опубликованных снимков телескопа. И глядя на изображение, несложно понять, почему выбор NASA пал на него.
Юпитер
Астрономы используют JWST не только для изучения далеких туманностей и галактик, но и объектов, находящихся в нашей Солнечной системе — в том числе и Юпитера. Полученный телескопом портрет газового гиганта, демонстрирует полосы в его атмосфере, знаменитое Большое красное пятно, полярные сияние и даже пылевые кольца, которые слишком тусклые, чтобы их можно было увидеть на снимках, сделанных в видимом диапазоне.
Столпы Творения
В 1995 году телескоп Hubble сделал один из самых знаменитых снимков в своей истории, сфотографировав Столпы Творения. Такое название астрономы дали скоплениям межзвездного газа и пыли, расположенным на расстоянии 7 тысяч световых лет от Земли в туманности Орел. В них происходит формирование новых звезд с одновременным разрушением облаков под воздействием мощного излучения уже образовавшихся светил. Конечно же, ученые не смогли избежать искушения использовать JWST для съемки Столпов Творения. Так они выглядят в среднем инфракрасном диапазоне.
Туманность Кольцо
Расположенная на расстоянии 2300 световых лет от Земли туманность Кольцо, является одним из самых известных примеров планетарных туманностей. Вопреки названию, такие объекты не имеют никакого отношения к планетам. Они образуются в момент смерти красных гигантов, когда те сбрасывают внешние слои своей атмосферы. В будущем аналогичная судьба ждет и наше Солнце. Снимок JWST демонстрирует множество ранее неизвестных деталей этого своеобразного погребального савана, окружающего умирающую звезду.
Портрет новорожденной звезды
Если прошлое фото JWST демонстрировало финальный этап жизненного цикла звезды, то на этом снимке можно увидеть его самое начало. На нем запечатлена протозвезда, расположенная на расстоянии около тысячи световых лет от Земли. Само светило скрыто внутри очень плотного молекулярного облака, через которое пока что не может пробиться его свет. Зато мы можем увидеть две выбрасываемые им струи ионизированного вещества. Их также называют объектами Хербига-Аро. В процессе движения через межзвездное пространство они сталкиваются с газом и пылью, что приводит к формированию ударных волн.
Сверхскопление Westerlund 1
На этом фото JWST запечатлено звездное сверхскопление Westerlund 1. По мнению астрономов, оно напоминает скопления, в которых в далеком прошлом сформировалась большая часть звезд во Вселенной. Westerlund 1 находится на расстоянии 12 тысяч световых лет от Земли. Его масса составляет от 50 до 100 тысяч солнечных, возраст — от 3,5 млн до 5 млн лет. Westerlund 1 является домом для всех возможных типов светил — от звезд Вольфа-Райе до желтых гипергигантов. По оценкам астрономов в течение следующих миллионов лет в скоплении вспыхнет более 1500 сверхновых.
Центр космического водоворота
Галактики являются одним из основных предметов изучения JWST. На представленном фото можно увидеть центр одной из них. Перед нами расположенная на расстоянии 23 млн световых лет от Млечного Пути галактика M51, также известная под прозвищем Водоворот. Ее характерный внешний вид объясняется гравитационными взаимодействиями с соседней галактикой. В ярком ядре M51 скрывается сверхмассивная черная дыра. Она является источником джетов, а также довольно активно излучает в радио и оптическом диапазоне.
Анатомия взорвавшейся звезды
А это фото JWST демонстрирует Кассиопею А. Она расположена на расстоянии 11 тысяч световых лет от Земли и представляет собой один из наиболее молодых остатков сверхновых в Млечном Пути. Считается, что свет от ее вспышки должен был достичь нашей планеты примерно 340 лет назад. Однако на Земле никто не заметил этого события — скорее всего, из-за окружавших погибшую звезду плотных пылевых облаков. К счастью, благодаря своему инфракрасном зрению, JWST способен проникать сквозь пылевую завесу. Его снимок позволил выявить множество ранее неизвестных структур в остатке сверхновой.
Звездный дом в соседней галактике
Благодаря мощи JWST, астрономы получили возможность находить объекты, которые ранее ускользали от их взора. В качестве примера можно привести это потрясающее изображение молодого звездного скопления NGC 602, которое находится в Малом Магеллановом облаке. В процессе его изучения, JWST удалось впервые обнаружить коричневые карлики, находящиеся за пределами Млечного Пути.
Космическое кольцо с бриллиантами
В своей работе JWST активно использует гравитационные линзы. Они предоставляют уникальную возможность изучать чрезвычайно далекие объекты, которые при обычных обстоятельствах не смог бы рассмотреть даже самый мощный телескоп. А еще линзы порождают весьма причудливые космические миражи. Его пример представлен на этом изображении JWST. Более близкая к Земле галактика «учетверила» изображение далекого квазара, находящегося на расстоянии 6 млрд световых лет от Земли. В результат он стал похож на украшенное бриллиантами кольцо.
Огненные песочные часы
К сожалению, мы не можем переместиться в прошлое, чтобы увидеть нашу Солнечную систему в момент своего рождения. Но благодаря JWST мы имеем довольно неплохое представление о том, как она выглядела. Телескоп запечатлел туманность вокруг молодой протозвезды L1527, которая в зависимости от ракурса напоминает или огненные песочные часы, или бабочку. Она сформировалась из оттоков вещества от протозвезды (ее возраст составляет всего 100 тысяч лет), которые сталкиваются с межзвездной средой. Вполне вероятно, что 5 млрд лет тому назад именно так выглядело наше Солнце.
Туманность Тарантул
Туманность Тарантул представляет собой гигантское облако ионизированного водорода, чья протяженность превышает тысячу световых лет. Она расположена на расстоянии 161 тысячи световых лет от Солнца в Большом Магеллановом облаке. Прямо на наших глазах в недрах туманности формируются новые светила. По сути, она является идеальной природной лабораторией, позволяющей воочию наблюдать, как развиваются процессы активного звездообразования. Неудивительно, что она стала одним из первых объектов, на которые обратил свой взор JWST. Ему удалось выявить множество новорожденных светил, которые пока что «закутаны» в плотные газопылевые коконы.
Цвета Вселенной
JWST работает не в одиночку. Вместе с ним небо изучают множество других телескопов. Объединяя их данные, астрономы получают возможность узнать как можно больше о различных небесных телах. Примером такой коллаборации является одно из наиболее детальных изображений Вселенной. Оно было получено путем объединения данных, собранных в видимом и инфракрасном диапазоне JWST и телескопом Hubble.
Фото демонстрирует структуру, известную под обозначением MACS0416. Она расположена на расстоянии 4,3 млрд световых лет от Земли и представляет собой пару галактических скоплений, которые находятся в процессе столкновения друг с другом. Цвета на снимке соответствуют различным длинам волн света. Галактики, окрашенные в голубой цвет, находятся относительно недалеко от нас и активно рождают новые светила, что лучше всего видно в видимом диапазоне, в котором снимает Hubble. Галактики, окрашенные в красный цвет, как правило, находятся дальше и более пыльные, что лучше всего видно в инфракрасном диапазоне, в котором снимает JWST.
