Земля существует 4,54 миллиарда лет, а Вселенная — 13,8 миллиардов. Телескоп Джеймса Уэбба (JWST) позволил заглянуть в прошлое Вселенной на 13 миллиардов лет, обнаружив одну из самых старых известных галактик. Первые фотографии JWST вызвали восторг в научном сообществе. Рассмотрим эти снимки и научные открытия, сделанные благодаря им.
Скопление галактик SMACS 0723
Первым опубликованным изображением стало скопление галактик SMACS 0723. Ещё в 1995 году телескоп Хаббл обследовал этот участок неба, обнаружив тысячи галактик, включая SMACS 0723. Снимок JWST демонстрирует значительно более высокое разрешение и детализацию, чем изображение Хаббла. JWST потребовалось 12 часов для получения фотографии, тогда как Хабблу – 10 дней. Разница обусловлена большей чувствительностью JWST.
Скопление галактик находится в 4,5 миллиардах световых лет от Земли. Изображение получено в инфракрасном спектре, и для восприятия человеком ученые присвоили каждой длине волны инфракрасного спектра длину волны из видимого диапазона. Красный оттенок галактик обусловлен красным смещением. Каждая оранжевая или красная точка — отдельная галактика, содержащая миллиарды звезд с потенциальными планетами.
На фотографии видны шестиконечные звезды, расположенные ближе к Земле, чем скопление галактик – они на переднем плане. Некоторые галактики имеют вытянутую форму из-за гравитационного линзирования: масса галактик искажает пространство вокруг себя, действуя как линза и искривляя свет. Наибольшая масса находится в центре скопления, поэтому окружающие галактики выглядят расположенными по кругу.
Благодаря одному из инструментов JWST был получен спектр от одной из самых далеких галактик на снимке (маленькая красная точка), расположенной в 13,1 миллиарда световых лет от нас. Это позволяет определить химический состав галактики и узнать, что она сформировалась на очень раннем этапе существования Вселенной, практически сразу после Большого Взрыва.
Экзопланета WASP-96b и другие открытия
JWST получил спектр атмосферы экзопланеты WASP-96b (1100 световых лет от Земли). В спектре обнаружен водяной пар, облака и дымка – прямое доказательство наличия воды на экзопланете. Это расширяет представления об атмосферах экзопланет, находящихся близко к своим звездам. Температура на поверхности WASP-96b составляет около 1000 градусов. Анализ спектра также показал наличие углерода и кислорода в атмосфере планеты. JWST также предоставил детальные изображения Квинтета Стефана (группы из пяти плотно расположенных галактик), «космических скал» (скопления газа с молодыми звездами), туманности Южное Кольцо (с двумя вращающимися звездами), возможно, запечатлел новую сверхновую звезду в галактике Мессье 74. Высокое разрешение снимков позволило изучить состав газа вокруг активной черной дыры в Квинтете Стефана и получить детальный элементный анализ. В случае с туманностью Южное Кольцо, наблюдения позволили изучать взаимодействие звезд и эволюцию туманностей. Галактика Мессье 74 интересна потенциальным наличием в ее центре черной дыры промежуточной массы (10 000 масс Солнца).
Повреждение зеркала и заключение
В зеркало JWST попал микрометеорит, повредив один из сегментов. Хотя это не сильно повлияло на эффективность телескопа, ученые обеспокоены возможностью дальнейших повреждений.
Телескоп Джеймса Уэбба предоставил беспрецедентные данные о Вселенной, позволив совершить ряд важных научных открытий. Это лишь начало работы телескопа, и в будущем ожидается ещё больше открытий об устройстве Вселенной.