For nøyaktig ett år siden ga astronomer ut de første vitenskapelige bildene laget med James Webb-teleskopet, noe som forårsaket eufori hos mange mennesker.
De påfølgende månedene brakte også revolusjonerende fotografier av himmelen, som hver forskjøvet grensene for vår kunnskap om astronomi, og beriket vår forståelse av universet.
Får du ikke inntrykk av at vi etter hvert nevner mindre og mindre om Hubble-teleskopet, og stort sett mottar nye meldinger knyttet til observasjonene til James Webb? Dette er bare et inntrykk. Men faktum er at Hubble-romteleskopet ikke tok bilder i den beste oppløsningen, og noen ganger direkte uskarpe, så de ikoniske bildene (Køltåken, skapelsens søyler, det stjernedannende området i den lille magellanske skyen) vil nå være mye bedre. Tross alt er tiden inne for helt nye prosjekter, blant annet for observasjoner i dypet rom. Derfor kan man skrive i det uendelige om arbeidet til James Webbs teleskop. Dette betyr selvfølgelig ikke at Hubble er borte, han jobber fortsatt tappert i verdensrommet, men tiden er inne for hans etterfølger.
Vi husker alle bildet av James Webbs teleskop i bakkerommet med solvisiret utplassert, hvis effektivitet avhenger av posisjonen i bane rundt L2-punktet. Og nå er han et sted i dypet av universet og studerer kosmos og fotograferer interessante objekter.
Les også: Teleportering fra et vitenskapelig synspunkt og dets fremtid
Nye romteleskoper vil snart dukke opp, men Webb vil forbli den beste
Webb (offisielt JWST eller James Webb Space Telescope) vil om noen måneder motta en annen ledsager i en nærliggende bane rundt L2, 1,5 millioner kilometer fra Jorden - Euclid-teleskopet for en storstilt undersøkelse av himmelen, som vil se etter tegn på eksistensen av mørk energi og mørk materie Noen år senere vil Euclid-teleskopet få selskap av et annet teleskop - Nancy Grace Roman (Nancy Grace Roman - Hubbles tvilling), som skal gå inn i jordens bane. Det er imidlertid James Webb som lenge vil forbli det største romteleskopet, med den beste evnen til å se detaljene i både det nærmeste kosmos (solsystemet) og de fjerneste hjørnene av universet.
Senere i år vil det markere nok et spesielt jubileum – 30 år siden Hubble-teleskopet gjennomgikk «øyeoperasjon», installasjonen av et instrument som korrigerer det uskarpe bildet skapt av et feilpolert speil. Dette ble gjort i desember 1993, mer enn tre år etter at dette teleskopet ble skutt opp i bane.
James Webbs teleskop hadde ingen slike problemer, og ytelsen til instrumentene hans overgikk astronomenes villeste forventninger. Ja, forskere og ingeniører har hatt et år på seg til å gå gjennom noen innledende stressøyeblikk, ettersom noen elementer knyttet til MIRI-instrumentet for observasjoner i det mellominfrarøde området sviktet to ganger (sommeren 2022 og våren 2023). Som NIRISS-instrumentet (vinteren 2023), hvis problemer var forårsaket av kosmiske stråler.
Likevel har investeringen i James Webb gitt gode resultater. Teleskopet, ifølge offisielle data, kostet 10 milliarder dollar. Dette beløpet kan for eksempel sammenlignes med 13 milliarder dollar, som koster byggingen av det mest moderne hangarskipet i USAs flåte – USS Gerald R. Ford. Det er ikke en perfekt sammenligning, men den viser hvordan verdien av penger er forskjellig i astronomi og militærteknologi.
Les også:
- Observere den røde planeten: En historie om Mars-illusjoner
- Bemannede romoppdrag: Hvorfor er retur til jorden fortsatt et problem?
Hva ga 12 måneder med teleskopobservasjoner?
Du kan lese mer om teleskopet, hvordan det er bygget, dets hemmeligheter, kontroverser knyttet til navnet i våre tidligere tekster. Men det er på tide å oppsummere resultatene fra observasjonsåret, fremheve de mest interessante funnene og vise deres innvirkning på astronomi.
Fordelene som Webb ga astronomene er muligheten til å se allerede kjente objekter med enda høyere oppløsning og å se hva som tidligere slapp vår oppmerksomhet. Dermed har astronomer mottatt mye data som gjør at de kan forbedre eksisterende teorier eller lage nye. Selv om det høres veldig trivielt ut, krevde Webbs prestasjoner samarbeid fra ingeniører og forskere fra hele verden.
Nedenfor presenterer vi en samling av de mest interessante bildene fra teleskop James Webb, mottatt så langt i 12 måneder med observasjoner.
Også interessant: Terraforming Mars: Kan den røde planeten bli til en ny jord?
Hva forsker Webb på? Fra de nærmeste asteroidene til det lengste sorte hullet
De første komparative observasjonene viste verdien av å kunne se kosmos samtidig i det nær-infrarøde området og i det midt-infrarøde området, hvor man kan se mye kaldere, knapt synlige strukturer. Vi snakker ikke bare om skapelsens ikoniske søyler, men også om å observere objektene i solsystemet. James Webb-teleskopet har allerede utforsket Jupiter og Saturn, gitt de beste bildene av Neptuns støvringer, samt Uranus og dens mange måner. Hvordan Webb-teleskopet så Uranus og ringene kan sees i det utvidede bildet med de største satellittene merket:
I tillegg til planetene målrettet James Webb-teleskopet også Saturns måner, inkludert overflaten og skyene til Titan og iskalde Enceladus, hvor utslipp av is, vanndamp og organiske forbindelser som utgjør thorium rundt planeten ble sett bemerkelsesverdig godt.
Webb tillot også forskere å se DART-sonden kollidere med asteroiden Dimorphos i fjor høst, og bidro i år til å bekrefte eksistensen av en spesielt sjelden kategori kometer som stammer fra asteroidebeltet mellom Mars og Jupiter. De minste asteroidene som Webb observerte i det området er omtrent 100 m i diameter.
Vi var interessert i observasjonen av Comet Read ved Webb-teleskopet. Det er veldig interessant for astronomer fordi det inneholder vann. Selv om det ikke burde være det, gitt kometens bane i asteroidebeltet, som er mye nærmere Solen enn banene til kometer utenfor Neptun. Det er visualiseringer og konklusjoner i media som er enda mer imponerende, men astronomer er fornøyd med et diagram som det på bildet over.
Astronomer rettet også teleskopet mot ekstrasolare planeter. I januar oppdaget Webb-teleskopet den første slike planeten, som ligner på Jorden, selv om den roterer rundt solen i en veldig smal bane med en periode på to dager. Med infrarøde observasjoner klarte James Webb å måle temperaturen på overflaten av steinplaneten Trappist-1 b og observerte støvskiven rundt den unge stjernen AU Microscopii, som gjennomgår dynamisk evolusjon etter planetdannelse. Hver av disse observasjonene har den beste dataoppløsningen. Webbs spektroskoper oppdaget også uvanlige planetariske atmosfærer, slik som silikatatmosfæren rundt planeten VHS 1256b.
Chamaeleon I-molekylskyen ser imponerende ut på bildet:
Når det gjelder stjernene, kan Webb-teleskopet nå områder der unge stjerner vil dannes i fremtiden, for eksempel Chamaeleon I-molekylskyen, hvor is har blitt oppdaget, samt mange komplekse organiske forbindelser som indikerer dannelsen av planeter rundt stjerner, som i fremtiden kan være begynnelsen på et utviklet liv. I Oriontåken, 1350 lysår unna, oppdaget James Webb-teleskopet den mest komplekse forbindelsen, metylkationen, utgangspunktet for dannelsen av komplekse former for karbon.
Slik ser regionen av Orion-tåken ut, der spektroskopister har oppdaget den mest komplekse karbonholdige partikkelen kjent utenfor solsystemet. Bilder fra NIRCam (nær-infrarød) og MIRI (midt-infrarød):
I tillegg til å observere de tidlige stadiene av stjernedannelse, som L1527, observerte Webb-teleskopet også de siste stadiene av stjernenes liv, for eksempel den massive og varme Wolf-Rayet 124, som vil bli en supernova i fremtiden. I begge tilfeller ble tidligere usynlige detaljer om disse objektene registrert.
Bare se på disse fantastiske bildene, der til venstre er dannelsen, fødselen til en stjerne, og til høyre er den siste fasen av livet til en gammel stjerne:
Takket være MIRIs mellominfrarøde instrument kan restene av supernovaen Cassiopeia A også sees blant de mange vakre bildene.Selv om de har blitt sett mange ganger før, var det Webb-teleskopet som ga mye klarere bilder. Og dette vil gjøre det mulig å forstå mer om prosessene som fører til supernovaeksplosjoner, fordi de danner materie som ligner på det som jorden en gang ble dannet av.
Se hvordan teleskopet så Cassiopeia A. Det var forresten mulig å se denne tåken med MIRIs mellominfrarøde kameraer.
Solsystemet, objektene til Melkeveien er det nærmeste observasjonsområdet til Webb-teleskopet. I løpet av det siste året har teleskopet også observert andre, mye fjernere galakser, som Andromeda og de magellanske skyene. Og de der du tydelig kan observere detaljer, for eksempel støvbaner i galaksen NGC 1433, som er 46 millioner lysår unna, og analysere utviklingen av stjernehoper basert på observasjonene. Og de som er i en avstand på milliarder av lysår fra oss, som bare deres silhuetter og generelle sammensetning kan observeres.
De virkelig skarpe bildene lar oss se detaljer om den støvete midt-infrarøde strukturen til galaksen NGC1433. Bildet ble tatt som en del av PHANGS-prosjektet (High Angular Resolution Physics in Nearby Galaxies).
Selv i sistnevnte tilfelle er imidlertid Webbs utvalg bedre enn noe instrument som er tilgjengelig for oss i dag. Det er dette topp moderne verktøyet som lar oss vise strukturer som vi ikke har sett før.
Disse inkluderer galaksehoper med opprinnelse i det tidlige universet, unge galakser som nettopp samler materiale fra sine første supernovaer, og den fjerneste og en av de tidligste galaksene i universet (300–500 millioner år etter Big Bang). Dette er strukturer der stjerner dannes intensivt og som allerede eksisterte da intergalaktiske rom ble fylt med ennå ikke fullt ionisert materiale. Dette stadiet, da universet sakte ble gjennomsiktig for lys, observerer vi bilder tatt av James Webb-teleskopet.
Ved å observere disse mest fjerne objektene får Webb også hjelp av naturen, eller mer presist, fenomenet linse. Det mest perfekte eksemplet på dette er et bilde av superklyngen Pandora (eller Abell 2744), som inneholder mange linsegalakser da universet var flere hundre millioner år gammelt. Sammenlignet med Hubble-teleskopet, kan bilder av dypt rom fra mer enn 50 000 lyskilder oppnås med eksponeringer som varer noen timer i stedet for dager. Dette er en enorm akselerasjon av observasjon.
James Webb-teleskopet fanget Pandora-galaksens superklynge på fotografier. Når det gjelder gravitasjonslinser, er selv den minste økningen i oppløsning uvurderlig for modellering av fenomenet og estimering av den faktiske avstanden til de linseforsynte galaksene.
Ved å være i stand til å observere grupper av slike tidlige objekter, var Webb i stand til å oppdage kornene av kosmisk struktur. Den består av klynger av galakser som befinner seg i verdensrommet, atskilt av tomrom (men i praksis er dette ikke områder uten materie). Disse studiene er utført som en del av prosjektet Cosmic Evolution Early Release Science (CEERS), som gjorde det mulig å observere det eldste sorte hullet, som allerede eksisterer 570 millioner år etter dannelsen av universet vårt.
Observasjoner av fjerne sorte hull i sentrum av galakser er gjort ved hjelp av mikro-aperture-teknologi, flere ganger tykkelsen på et menneskehår, som kan åpnes og lukkes. Dette gjør at Webb kan observere spektrene til opptil 100 galakser samtidig, noe som øker hastigheten på arbeidet og gir astronomene enorme mengder data, hvorav mye ennå ikke er analysert.
Spektre av flere galakser oppnådd samtidig ved hjelp av mikroaperturteknologi. Det virker kanskje ikke veldig interessant for amatøren, men astronomer kan skrive en hel bok basert på dette bildet alene.
Nedenfor er en 290D-reise til Maisie-galaksen, som eksisterte da universet bare var 5000 millioner år gammelt. Den viser forskjellen i avstandene til opptil 200 galakser på den lille delen av himmelen observert av CEERS. Når vi beveger oss fra nærmeste galakse til Maisie, går vi XNUMX millioner år tilbake i tid.
Også interessant:
- EU-kommisjonen planlegger å plassere et databehandlingssenter i verdensrommet
- Kina fullfører byggingen av Tiangong romstasjon
Jubileumsbilde - Rho Ophiuchi stjerneformasjonsregion
"På sitt første jubileum oppfylte romteleskopet James Webb sitt løfte om å åpne opp universet, og gi menneskeheten en fascinerende skattekiste av bilder og vitenskap som vil vare i flere tiår," sa Nicola Fox, NASAs sjefforsker, som oppsummerte førsteårsdagen. av observasjonene. Og det er vanskelig å ikke være enig i disse ordene.
Til jubileet fotograferte Webb-teleskopet den stjernedannende regionen Ro Ophiuchus, en av de lyseste områdene i Melkeveien. Mange stjerner der bare dannes og er skjult i støvskyene som dominerer den oransje-gule delen av bildet. Bortsett fra en som klarte å skinne gjennom støvet, er resten omtrent 50 stjerner som ligner på eller mindre enn solen.
De stjernene som på en eller annen måte er født blir avslørt for øynene våre i det øyeblikket de skinner for første gang og begynner å spre det omkringliggende stoffet.
Dette kan sees på bildet i form av røde og lilla stråler (striper) av molekylært hydrogen som stråler i to retninger fra stjernenes plassering. Takket være James Webb-teleskopet har et så stort antall overlappende jetfly blitt observert i denne regionen for første gang.
Rho Ophiuchus-tåken ligger 390 lysår unna i stjernebildet Ophiuchus. Å observere den med amatørutstyr krever fotografering med lang eksponering, men du kan prøve å finne en nærliggende stjerne med samme navn som tåken uten kamera. Lysstyrken er 4,6 styrke. Dette betyr at den kan sees langt unna bylys med god sikt selv med det blotte øye. Og hvis ikke med det blotte øye, så definitivt med kikkert.
Under vanskeligere forhold må vi nøye oss med observasjoner av stjernen Antares i stjernebildet Skorpionen, som også befinner seg like ved i tåken. Sommeren er den beste tiden å observere disse objektene i Ukraina, for da er de synlige lavt over den sørlige horisonten.
Og James Webb-teleskopet fortsetter sin reise gjennom universet, og studerer nye stjerner, klynger og tåker. Han vil være i stand til å se inn i universets fortid, finne ut hvordan stjerner og planeter blir født, noe som vil tillate oss å bedre forstå opprinnelsen til vår planet Jorden.
Også interessant: