Телескоп Джеймс Уэбб запечатлел рождение и смерть звезд

Появились изображения, которые ознаменовали новый этап в развитии астрономии. Благодаря телескопу Джеймс Уэбб на днях были сделаны первые полноцветные снимки, запечатлевшие рождение и смерть звезд, космические скалы и раннюю Вселенную.

Мощный телескоп Джеймс Уэбб был создан NASA в сотрудничестве с ЕSА (Европейским космическим агентством) и CSA (Канадским космическим агентством).

Финальное «выступление» умирающей звезды

На одном из снимков, сделанных телескопом Уэбб, видно две звезды: яркую и более тусклую, покрытую пылью. «Пыльная» звезда тысячи лет испускала кольца газа и пыли в разных направлениях. Камеры телескопа сделали последнее изображение этой планетарной туманности – она в каталоге значится как NGC 3132, неофициально известна как туманность Южное кольцо. Находится на расстоянии около 2 500 световых лет от Земли. Об этом сообщается на сайте NASA.

Слева на снимке, сделанном камерами ближнего инфракрасного диапазона NIRCam, видны звезды и их световые слои. Справа инструмент среднего инфракрасного диапазона MIRI впервые показал, что одна из звезд окружена пылью. Более яркую звезду астрономы считают молодой, которой впоследствии еще предстоит выбросить собственную планетарную туманность, в настоящее же время она оказывает воздействие на существующую. Пара этих звезд продолжает свое движение по орбите, перемешивая газ и пыль и создавая различные узоры.

Телескоп позволяет видеть оболочки, которые свидетельствуют о потере более старой звездой части своей массы. Чем шире газовая оболочка и чем дальше находится от звезды, тем раньше она была выброшена. Ближайшие к звезде оболочки выброшены позднее. Наблюдения за этими выбросами дают возможность ученым проникнуть в историю системы планетарных туманностей, появляющихся в процессе умирания звезды. Чем больше исследователи будут знать о молекулах и местах их расположения в оболочках из газа и пыли, тем совершеннее станут их знания об этих звездах.

Кроме того, наблюдения, сделанные при помощи NIRCam, дают информацию о тончайших световых лучах вокруг планетарной туманности. Свет от центральных звезд проходит через «дыры» в газе и пыли, подобно солнечному свету, который проникает через прорехи в облаках.

Наблюдение за туманностями напоминает просмотр фильма в замедленной съемке – ведь они существуют десятки тысяч лет. В выброшенных звездой оболочках образуются пыль и молекулы, которые меняют ландшафт. Пыль в окружающем пространстве превращается в так называемую межзвездную среду. Эта пыль может перемещаться в космосе миллиарды лет и стать в итоге частью новой звезды или планеты.

Космические скалы и сверкающий пейзаж

Телескоп также позволил получить снимок ландшафта с «горами» и «долинами», со сверкающими звездами. Все это в реальности – часть молодой звездообразующей области NGC 3324 в туманности Киля. Снимок сделан в инфракрасном свете, он впервые демонстрирует ранее невидимые области рождения звезд.

Трехмерные изображения, представленные Уэббом, напоминают очертания скалистых гор при свете луны, такие снимки называют «Космическими скалами». На них зафиксирована часть огромной газообразной полости в NGC 3324. «Вершины», которые мы видим на фото, достигают высоты около 7 световых лет.

На снимке видно, как молодые звезды испускают сильное ультрафиолетовое излучение, которое формирует туманность и в то же время медленно разрушает ее. Над газовой туманностью возвышаются яркие столбы, они сопротивляются ультрафиолетовому излучению. То, что на изображении выглядит как «пар», который поднимается от «гор», на самом деле представляет собой ионизированный газ и горячую пыль, выходящую из туманности под действием постоянного излучения.

Телескоп позволяет находить возникающие звездные скопления и отдельные звезды, которые полностью скрыты на снимках, выполненных в видимом свете. Аппарат чувствителен к инфракрасному излучению, поэтому способен проникать сквозь космическую пыль и обнаруживать такие объекты. Объекты на наиболее ранних этапах образования звезд сложно запечатлеть, однако высокая чувствительность, пространственное разрешение и возможности визуализации телескопа позволяют это делать.

Самое глубокое изображение ранней Вселенной

Джеймс Уэбб – как наиболее мощный из выведенных на орбиту телескопов – позволил ученым получить самое четкое в настоящее время изображение ранней Вселенной, насчитывающей 13 миллиардов лет. Снимок потрясает: на нем запечатлены тысячи галактик, а также слабо наблюдаемые объекты – они переданы голубыми, оранжевыми и белыми тонами.

Изображение включает скопление галактик SMACS 0723, действующее как гравитационная линза. Скопление отклоняет свет от более удаленных галактик, которые находятся позади него, в сторону обсерватории – это дает эффект космического увеличения. Слабые галактики телескопу удалось сфокусировать благодаря основной камере NIRCam, работающей в ближнем инфракрасном диапазоне. Свет из ранней Вселенной к моменту, когда он достигает Земли, уже растягивается.

На снимке видны красноватые дуги – это древние галактики. На переднем плане отражены более молодые скопления галактик – они запечатлены в виде светлых кругов и эллипсов. Уэбб собрал композитный снимок за 12,5 часов – этим достигнут значительно больший результат, чем удалось добиться его предшественнику телескопу Хабблу за несколько недель.

Данное изображение не является самым глубоким, которое способен сделать Уэбб. Однако оно является самым глубоким из тех, что были когда-либо сделаны. Снимок показывает мощь нового аппарата, заключающуюся в его огромной чувствительности, широком диапазоне длины волн и четкости снимков.

Ученые надеются с помощью телескопа подобраться еще ближе к моменту Большого взрыва, который случился около 13,8 миллиардов лет назад.