Мы знали, что обнаружим галактики, не похожие ни на что, виденное ранее, на его первом глубокопольном изображении. Но другие образы хранят еще более глубокие тайны.
Ключевые выводы
- 11 и 12 июля 2022 года первые научные изображения с космического телескопа Джеймса Уэбба были опубликованы для широкой публики.
- Первое из пяти опубликованных изображений было глубокопольным изображением галактического скопления, содержащего множество сверхдальних галактик, когда Вселенной было менее 1 миллиарда лет.
- Но три других изображения, которые включают впечатляющие данные, полученные с помощью прибора JWST NIRCam, содержат так много галактик, что они могут привести к совершенно новому виду науки. Вот что внутри.
11 и 12 июля 2022 года человечество шагнуло в будущее.
Это почти идеально выровненное композитное изображение показывает первое изображение JWST в глубоком поле ядра скопления SMACS 0723 и контрастирует с более ранним изображением Хаббла. Глядя на детали изображения, отсутствующие в данных Хаббла, но присутствующие в данных JWST, мы понимаем, какой потенциал открытий ждет ученых, работающих с JWST.
Космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) опубликовал свои первые научные изображения, раскрывающие Вселенную в беспрецедентном свете.
Это улучшенное изображение первого глубокопольного изображения космоса, полученного JWST, переэкспонирует самые яркие галактики и центр скопления, чтобы лучше выявить детали, присутствующие в более тусклых, более красных и более далеких галактиках. Это первое изображение в глубоком поле заняло всего полдня, чтобы получить с помощью JWST, и содержит почти 100 кандидатов на сверхдальние галактики. Имея данные за 20 с лишним лет, мы можем только представить, что в конечном итоге будет раскрыто.
Первое изображение представляло собой глубокопольное изображение скопления галактик SMACS 0723, гравитация которого увеличивает фоновые объекты.
На JWST-изображении SMACS 0723 было обнаружено несколько очень разных объектов, и возможности спектроскопии позволили нам точно определить, насколько далеко они находятся и насколько их свет растягивается из-за расширения Вселенная. Это мощная демонстрация возможностей JWST, а также иллюстрация возможностей гравитационного линзирования. Однако лишь небольшая часть объектов, идентифицированных в этом поле, была рассмотрена спектроскопически; большинство объектов остаются неподтвержденными.
Содержит объекты со всей космической истории, а также предлагает еще более глубокий и широкий обзор будущего.
Часть экстремального глубокого поля Хаббла, изображение которого было получено в течение 23 полных дней, в отличие от смоделированного изображения, ожидаемого Джеймсом Уэббом в инфракрасном диапазоне. С грядущими мозаиками большой площади, такими как COSMOS-Web и PANORAMIC, последняя из которых использует преимущества чисто параллельных наблюдений, мы должны не только побить космический рекорд для самой далекой галактики, но и узнать о том, какие самые ранние светящиеся объекты в Вселенная выглядела так.
Но с помощью тепловизоров также наблюдались три другие цели, которые также выявили неожиданные, невиданные ранее галактики.
На этом трехпанельном изображении показаны «космические скалы» туманности Киля, видимые телескопом «Хаббл» (вверху), прибором NIRCam компании JWST (в центре) и прибором MIRI компании JWST (внизу). С его первым научным релизом действительно наступила новая эра в астрономии.
Туманность Киля, расположенная в пределах Млечного Пути, представляет собой пыльную область, богатую газом и звездами.
Хотя их трудно идентифицировать на глаз, существует множество галактик, которые можно увидеть сквозь облака Космических Утесов в Туманности Киля. Многие из них обведены здесь вручную на обрезанном изображении прибора JWST NIRCam.
Но сквозь заслоняющую материю проступают многочисленные галактики.
На менее запыленной стороне Космических Утесов в Туманности Киля среди сверкающих звезд, населяющих большую часть этой области космоса, можно идентифицировать несколько тусклых протяженных объектов. Даже в галактической плоскости, где плотность звезд наибольшая и изобилует нейтральное вещество, много фоновых галактик, и они, вероятно, появятся практически на каждом будущем изображении JWST.
Даже в этом плотном районе нашей галактики можно увидеть Вселенную за ее пределами.
Наложенное на (более старые) данные Хаббла, изображение туманности Южное кольцо, сделанное JWST NIRCam, явно превосходит его по целому ряду параметров: разрешение, раскрытые детали, протяженность внешнего газа и т. д. действительно впечатляющее открытие того, как звезды, подобные Солнцу, заканчивают свою жизнь.
Туманность Южное Кольцо, умирающая солнцеподобная звезда в нашей собственной галактике, также обнаруживает фоновые источники.
Даже там, где обломки умирающей звезды в нашей собственной галактике наиболее ярки и многообразны, можно идентифицировать многочисленные фоновые галактики, просвечивающие сквозь не пропускающую свет пыль в инфракрасном диапазоне.
Некоторые галактики проглядывают сквозь тонкие щупальца туманности.
За туманной структурой туманности Южное кольцо бездна пустого пространства выявляется камерой JWST NIRCam. Большое количество галактик и галактик-кандидатов можно идентифицировать даже вручную. Многие из этих объектов никогда раньше не видели, демонстрируя способность JWST открывать до сих пор неизвестную Вселенную, даже если это не было научной целью кампании по визуализации.
Другие обильно занимают пространство по его окраинам.
На этом неаннотированном фрагменте изображения туманности Южное Кольцо, сделанного прибором NIRCam JWST, видны края туманности, ряд звезд с множеством шипов и множество протяженных объектов, которые можно идентифицировать как фон галактики. В каждой области космоса, сфотографированной NIRCam, ждут галактики.
Во всех направлениях и местах есть что показать.
Этот контраст взгляда Хаббла на Квинтет Стефана с представлением JWST NIRCam показывает ряд особенностей, которые едва заметны или вообще не очевидны, с более коротким набором более ограничивающих длин волн. Различия между изображениями подчеркивают, какие особенности может выявить JWST, которые пропускает Хаббл.
Но образ Стефана из квинтета JWST был самым ярким.
Помимо пяти основных галактик-членов, составляющих квинтет Стефана, изображение JWST NIRCam показывает тысячи дополнительных галактик, которые существуют на заднем плане, сотни из которых можно увидеть здесь, и многие из которых никогда не были идентифицированы. раньше с помощью любого другого инструмента или обсерватории.
Галактики всех цветов,
Цвета и формы галактик, показанные здесь камерой JWST NIRCam, определяются не только собственным цветом и формой галактик и звезд внутри них, но также космологическим красным смещением и кумулятивным искажением, отпечатанным всеми массы переднего плана. Разрешение этих фоновых галактик беспрецедентно.
фигуры,
Эта чрезвычайно богатая область космоса была захвачена во время просмотра Квинтета Стефана с помощью прибора JWST NIRCam. Многие из этих галактик сгруппированы вместе в реальном пространстве, в то время как другие просто случайным образом выстраиваются вдоль одного и того же луча зрения. Кластерный анализ регионов, подобных этому, многие из которых будут подробно раскрыты JWST, может предоставить огромное количество дополнительных научных данных сверх того, что было запланировано.
и шаблоны кластеризации,
И точно так же, как есть много областей космоса, которые были изображены с чрезмерной плотностью с точки зрения количества галактик и общей массы в этой области, также есть области с недостаточной плотностью, похожие на пустоты. JWST может обнаружить их все, куда бы ни направил свои инфракрасные глаза.
можно увидеть повсюду.
Эта область, расположенная на окраине областей звездообразования, вызванных взаимодействием нескольких членов галактики в квинтете Стефана, раскрывает множество деталей о близком звездообразовании в этих галактиках, одновременно обнаруживая фоновые галактики. также. Поговорка «Шум одного астронома - это данные другого астронома» здесь в полной мере демонстрируется, поскольку внегалактические и звездные астрономы всех типов могут получить удовольствие от того, что было обнаружено только в этой одной области пространства.
Мы давно говорили: «Шум одного астронома - это данные другого астронома».
Вид Квинтета Стефана с помощью MIRI демонстрирует особенности, которые нельзя увидеть ни на одной другой длине волны. В самой верхней галактике - NGC 7319 - находится сверхмассивная черная дыра, масса которой в 24 миллиона раз превышает массу Солнца. Он активно аккрецирует материал и излучает световую энергию, эквивалентную 40 миллиардам Солнц. MIRI смотрит сквозь пыль, окружающую эту черную дыру, чтобы увидеть поразительно яркое активное галактическое ядро. По мнению MIRI, он настолько яркий, что даже имеет характерный для JWST рисунок «шип».
Для ученых, изучающих галактики, каждое предстоящее изображение JWST содержит потенциальную сокровищницу.
Самое первое изображение с тонкой фазировкой, когда-либо опубликованное космическим телескопом Джеймса Уэбба НАСА, показывает одиночное изображение звезды с шестью заметными дифракционными всплесками (и двумя менее заметными), со звездами на заднем плане и галактики, обнаруженные за ним. Фоновые галактики стали неожиданностью для астрономов; JWST визуализирует Вселенную с точностью примерно в два раза выше, чем было предусмотрено его дизайном. Даже такие изображения, изначально не предназначенные для научных целей, могут оказаться полезными для астрономов, изучающих Вселенную как уникальный и неожиданный источник данных.
Mostly Mute Monday рассказывает астрономическую историю с помощью изображений, визуальных эффектов и не более 200 слов. Меньше болтай; улыбайся больше.