Новости космических телескопов: Хаббл, Джеймс Уэбб, Чандра и другие

[Administrator]

[Impact]Космический телескоп NuSTAR показал источники высокоэнергетического рентгеновского излучения на Солнце[/Impact]

Американский космический телескоп NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array) показал изображения Солнца, недоступные человеческому глазу — он зафиксировал несколько источников высокоэнергетического рентгеновского излучения в атмосфере звезды.

Телескоп NuSTAR отправился в космос более десяти лет назад для изучения объектов за пределами солнечной системы — схлопнувшихся звёзд и массивных чёрных дыр, хотя и при наблюдениях за Солнцем он тоже оказался полезным. Аппарат отличает относительно небольшое поле зрения, из-за которого он не может захватить звезду целиком, поэтому полный снимок Солнца в реальности был составлен из 25 изображений, сделанных в июне 2022 года.
Посмотреть вложение 1
Совместно с ним опубликованы снимки, сделанные рентгеновским телескопом XRT на японском спутнике «Хинодэ», а также американской космической Обсерваторией солнечной динамики (SDO). Зафиксированное NuSTAR высокоэнергетическое рентгеновское излучение проявилось лишь на нескольких местах в атмосфере Солнца, тогда как доступное «Хинодэ» низкоэнергетическое рентгеновское и снятое SDO ультрафиолетовое присутствуют по всей поверхности звезды.

Исследование, вероятно, поможет учёным разобраться, почему температура внешней части атмосферы Солнца — его короны — достигает миллиона градусов, то есть в 100 раз выше, чем на поверхности. Солнечное тепло исходит из его ядра и распространяется наружу, не давая исследователям покоя — это как если бы воздух вокруг костра вдруг стал в 100 раз горячее самого пламени.

Одним из вероятных объяснений считаются так называемые нановспышки, которые происходят намного чаще обычных «полномасштабных» вспышек — обычных не хватило бы для поддержания высокой температуры в короне. Отдельные нановспышки слишком слабы, чтобы их можно было обнаруживать в ярком солнечном свете, а полученная NuSTAR картина может указывать на большое их количество близко друг к другу. Возможно, теперь учёные поймут, как часто они происходят и как выделяют энергию.

 

[Administrator]

[Impact]«Хаббл» показал слияние трёх галактик[/Impact]

Космический телескоп «Хаббл» (Hubble) прислал изображение трёх готовых к слиянию галактик, наблюдаемых в созвездии Волопаса. В итоге они переживут столкновение, под воздействием гравитации их спиральные структуры изменятся, и они сольются в одну большую галактику.

Трио известно астрономам под номером SDSSCGB 10189 — это относительно редкое сочетание трёх крупных галактик, в которых продолжаются процессы формирования звёзд. Расстояния между галактиками составляют всего 50 тыс. световых лет — с учётом масштабов объектов это достаточно скромная величина. Для сравнения, ближайшая к Млечному Пути большая галактика Андромеды находится на расстоянии 2,5 млн световых лет от Земли.

Изображение было получено в рамках проекта, призванного помочь астрономам изучить происхождение крупнейших и наиболее массивных галактик во Вселенной. Такие объекты называются ярчайшими галактиками скопления (BCG) — как можно догадаться, в любом скоплении это самые яркие галактики. Учёные считают, что BCG формируются в результате слияния больших, богатых газообразным веществом галактик, подобных тем, что представлены на снимке. Снимок был сделан при помощи приборов Wide Field Camera 3 и Advanced Camera for Surveys на борту «Хаббла».

 

[Administrator]

[Impact]«Хаббл» запечатлел пару молодых звёзд в туманности Орион, которые непрерывно трансформируются[/Impact]

Космический телескоп «Хаббл», являющийся совместным проектом Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) США и Европейского космического агентства (ESA), несмотря на почтенный возраст продолжает делать впечатляющие снимки разных объектов Вселенной. На этот раз в поле его зрения попали две яркие молодые звезды из туманности Ориона.
Посмотреть вложение 1
В центральной части представленного снимка располагается яркая звезда V372 Ориона, которая относится к голубым сверхгигантам и орионовым переменным — типу неправильных переменных звёзд, связанных с диффузными туманностями. Вторую звезду не сложно рассмотреть в верхней левой части изображения. Обе они располагаются в туманности Ориона на расстоянии около 1450 световых лет от Земли. Эти молодые звёзды проходят период непрерывной трансформации, которые выражаются нерегулярном изменении их яркости.


Представленный снимок был создан с помощью двух инструментов космической обсерватории. Использовалась усовершенствованная обзорная камера Advanced Camera for Surveys (ACS), предназначенная для поиска галактик и галактических скоплений в дальних уголках вселенной, а также Wide Field Camera 3 (WFC3), которая работает в ультрафиолетовом и видимом диапазонах. Рассмотреть подробно детали этой области космического пространства удалось благодаря способности имеющихся в конструкции «Хаббла» инструментов работать в видимом и инфракрасном диапазонах.

 

[Administrator]

[Impact]«Джеймс Уэбб» обнаружил в ранней Вселенной галактики, которых там не должно быть — они слишком большие[/Impact]

Космическая обсерватория «Джеймс Уэбб» продолжает делать открытия, которые ставят под сомнения основы современных космологических теорий. Чувствительности инфракрасных приборов телескопа хватает на то, чтобы различать объекты на ранних этапах эволюции Вселенной. Вопреки ожиданиям, там оказалось много звёзд и галактик, которым нет места в научных теориях. Новое открытие ещё сильнее озадачило учёных.

Первые наблюдения «Уэбба» в прошлом году позволили обнаружить множество кандидатов в первые звёзды и галактики в те времена, когда Вселенной было от 300 до 800 млн лет (сейчас Вселенной 13,8 млрд лет). На этом этапе развития Вселенной в пространстве было ещё мало вещества, чтобы звёзды формировались в больших количествах и галактики были бы большими, например, сравнимыми с нашей. Поэтому сам факт обнаружения так рано появившихся звёзд и галактик не очень удивляет. Удивляет то, насколько их оказалось много. Очень много!

Новая работа позволила определить шесть галактик-кандидатов не просто в самые молодые галактики, а в молодые массивные галактики, появившиеся в период от 500 до 800 млн лет после Большого взрыва. По количеству звёзд обнаруженные объекты оказались сравнимы с Млечным Путём — в них до 100 млрд звёзд. Это астрономы определили косвенно по яркости объектов. Чтобы такие галактики могли образоваться на столь раннем этапе развития Вселенной там каждый год должны были рождаться по сотне звёзд, тогда как в галактиках нашего типа (в спиральных) рождается примерно по три звезды в год.

Все кандидаты ещё пройдут спектроскопическое наблюдение, которое точно определит величину красного смещения в спектрах этих объектов и даст окончательное заключение насколько далеко они находятся от нас и как рано возникли во Вселенной. Учёные продолжат собирать информацию по этим и другим объектам на заре рождения нашего Космоса, хотя уже понятно, что «Джеймс Уэбб» удивил и продолжит удивлять нас новыми открытиями.

 

[Administrator]

[Impact]Во взрыве белого карлика «Джеймс Уэбб» разглядел нюансы химической эволюции Вселенной[/Impact]

Водород и гелий — первые элементы, возникшие сразу после Большого взрыва. Вся остальная «таблица Менделеева» появилась много позже и была рождена в звёздах в процессе термоядерных реакций. Астрофизики в целом представляют эволюцию химических элементов во Вселенной, но самое лучшее — убедиться в работе теории на практических наблюдениях. «Джеймс Уэбб» даёт такую возможность на новом уровне.

За неполный год наблюдений космическая обсерватория «Джеймс Уэбб» собрала достаточно данных для анализа множества явлений во Вселенной. Это тем более важно, что самые интересные открытия происходят случайно. Поле зрения телескопов очень маленькое и смотреть сразу во всех направлениях не получается. Приходится едва ли не тыкать пальцем в небо. Совершенно случайно при наблюдении за галактикой NGC 1566 астрономы увидели в одном из её рукавов сверхновую SN 2021aefx типа 1a (углеродно-кислородного белого карлика).

Инфракрасные приборы и спектрометры «Джеймса Уэбба» оказали неоценимую услугу при наблюдении этого объекта. Сверхновая наблюдалась через 200 дней после взрыва, и её слабое послесвечение никогда не могло быть уловлено с Земли. В данном конкретном наблюдении учёные проследили за механизмом превращения изотопа кобальта в изотоп железа. Эти элементы возникают и эволюционируют в процессе жизненного цикла звёзд, и без них не было бы ничего во Вселенной, включая нас с вами. Все атомы, из которых состоит каждый человек на Земле, когда-то были рождены в звёздах и «Джеймс Уэбб» на практике помог подтвердить эту теорию.

 

[Administrator]

[Impact]«Джеймс Уэбб» запечатлел звезду, которая готовится стать сверхновой[/Impact]

NASA поделилось изображением звезды WR 124, которое получил космический телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST). Светило располагается в созвездии Стрельца на расстоянии 15 тыс. световых лет от Земли. Наиболее интересной особенностью данной звезды является то, что она находится в процессе, предшествующем превращению в сверхновую.

Первое изображение звезды WR 124 телескоп получил в июне 2022 года — этот редкий объект находится в фазе Вольфа — Райе. Такие звезды становятся одними из наиболее крупных и ярких звёзд в ночном небе, и после данной фазы у массивных звёзд следует взрыв сверхновой. По оценкам учёных, масса WR 124 в 30 раз превышает солнечную массу, и к настоящему моменту её потери вещества в десять раз превышают массу Солнца. Со временем выбрасываемый звёздами Вольфа — Райе газ остывает и образует космическую пыль.

Космическая пыль, которая успешно наблюдается в инфракрасном диапазоне, интересует астрономов по ряду причин, и в первую очередь потому, что это важный строительный блок для объектов Вселенной. Он может укрывать формирующиеся звезды и образовывать планеты. На данный момент учёные не располагают убедительной теорией, способной объяснить количество присутствующей во Вселенной космической пыли — её больше, чем предсказывает теория, — и есть вероятность, что новые данные «Джеймса Уэбба» помогут в решении этой задачи.

Пока изучающие космическую пыль астрономы не обладали достаточным объёмом данных, чтобы исследовать особенности её образования в средах вроде WR 124, а также понять, достаточны ли размеры её частиц и её общий объём, чтобы «выжить» при взрыве сверхновой, сохранив статус строительного материала. Результаты прямых наблюдений объекта помогут в дальнейших исследованиях вопроса, пояснили в NASA.

 

[Administrator]

[Impact]«Хаббл» показал неправильную спиральную галактику в Большой Медведице[/Impact]

На новом снимке космический телескоп «Хаббл» (Hubble) запечатлел извилистые рукава неправильной спиральной галактики, в которой формируются новые звёзды. Галактика под номером NGC 5486 находится в 110 млн световых лет от Земли и наблюдается в созвездии Большой Медведицы.

Помимо нечётких извилистых рукавов неправильной галактики, отдалённо напоминающей спиральную, на снимке можно увидеть её яркое ядро и несколько более тусклых и далёких галактик, образующих задний план. В областях розового цвета формируются звёзды. Неправильными называют галактики, неправильной формы, которые не имеют ни спиральной, ни эллиптической структуры. NGC 5486 наблюдается неподалёку от значительно более крупной галактики «Вертушка» — одного из самых известных примеров классической спиральной галактики.

«Вертушка», которая носит номер NGC 5457, находится примерно в 21 млн световых лет от Земли, что делает её одной из наиболее близких к нам, и наблюдается она также в Большой Медведице. Она примерно в два раза больше Млечного Пути, у неё чётко очерченные спиральные рукава и, по оценкам учёных, более триллиона звёзд. Её снимок «Хаббл» сделал в 2006 году — на тот момент это было самое крупное и подробное изображение спиральной галактики, когда-либо полученное космическим телескопом.

Снимок NGC 5486 был сделан в рамках проекта, посвящённого изучению сверхновых типа II — это крупные взрывы, которые происходят после быстрого коллапса массивной звезды. Такое событие в NGC 5486 было зафиксировано в 2004 году, и сейчас астрономы применили «Хаббл» для изучения его последствий.

 

[Administrator]

[Impact]Телескоп «Джеймс Уэбб» не нашёл атмосферы на землеподобной планете в системе TRAPPIST-1[/Impact]

Новые наблюдения космического телескопа «Джеймс Уэбб» показали, что скалистая планета, вращающаяся вокруг красного карлика TRAPPIST-1, вероятнее всего, не имеет никакой атмосферы. Это лишает учёных надежды на то, что на планете TRAPPIST-1b может обнаружиться биологическая жизнь. Впрочем, в системе имеется ещё шесть землеподобных планет для изучения.
Посмотреть вложение 1
Астрономы использовали камеру среднего инфракрасного диапазона Mid-Infrared Instrument (MIRI) телескопа «Джеймс Уэбб» для измерения температуры на планете. Из семи планет системы TRAPPIST-1, планета TRAPPIST-1b размером в 1,4 раза больше Земли, находится ближе всего к местному светилу. Измерения показали, что дневная температура на планете составляет 230 градусов по Цельсию. По мнению астрономов, наличие атмосферы маловероятно, поскольку следов перераспределения света атмосферой или его поглощения углекислым газом или другими веществами не обнаружено. В NASA заявили, что рассчитывали на другие результаты. Некоторые исследователи прогнозировали наличие плотной атмосферы.

Расстояние между TRAPPIST-1b и звездой составляет всего 1/100 от расстояния, разделяющего Землю и Солнце, планета в 40 раз ближе к звезде, чем Меркурий к нашему светилу. Хотя красный карлик светит далеко не так ярко, как Солнце, планета получает вчетверо больше звёздного света, чем Земля. Другими словами, астрономы всерьёз не рассчитывали на наличие жизни ещё до того, как выяснилось, что атмосфера здесь отсутствует. Впрочем, в любом случае речь идёт о большом научном прорыве, поскольку «Джеймс Уэбб» доказал возможность получения подробной информации о столь отдалённом объекте.

Известно, что в системе TRAPPIST-1 имеются как минимум три планеты, имеющие условия для существования воды в жидком виде и в теории способные служить прибежищем для жизни: TRAPPIST-1e, 1f и 1g.

TRAPPIST-1 чрезвычайно популярна среди учёных — эта система за исключением Солнечной является самой исследованной по версии NASA. Звезда расположена в 40 световых годах от Солнца. Размер красных карликов подобного типа составляет всего от 0,08 до 0,6 от солнечного, это самый распространённый тип звёзд в Млечном пути. По словам учёных, в нашей галактике находится примерно в 10 раз больше таких звёзд, чем солнцеподобных. При этом 95 % скалистых планет земного размера в Млечном пути, вероятно, вращаются именно вокруг звёзд вроде TRAPPIST-1, поэтому изучение этой звёздной системы может помочь учёным понять, на каких объектах лучшие условия для возникновения жизни.

Предыдущие наблюдения с помощью телескопа «Хаббл» и отправившегося на покой телескопа «Спитцер» не обнаружили следов атмосфер на всех планетах звёздной системы. Тем не менее, учёные не исключают возможности, что на TRAPPIST-1b всё-таки существует очень тонкая атмосфера, которая может отличаться от атмосфер планет Солнечной системы. В июне запланированы новые наблюдения, внимание будет уделяться излучению с другими длинами волн, предлагается наблюдать за большей частью орбиты планеты. Не исключено, что это поможет открыть новые типы атмосферы. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

 

[Administrator]

[Impact]«Джеймс Уэбб» обнаружил самую раннюю из сверхмассивных чёрных дыр[/Impact]

Всего час наблюдений «Джеймса Уэбба» за галактикой в ранней Вселенной помог сделать открытие, которое может стать мостиком к раскрытию одной из загадок в эволюции Вселенной — как и каким образом образовались первые сверхмассивные чёрные дыры, если во время их роста не было необходимых для этого условий. Эволюция чёрных дыр изобилует пробелами, и все новые данные о них имеют особую ценность.

Открытие сделано при наблюдении за галактикой EGSY8p7 (позже переименована в CEERS_1019), обнаруженной ещё в данных «Хаббла» в 2015 году. Это галактика из ранней Вселенной, примерно в 570 млн лет от Большого взрыва. Удалённость объекта и эффект расширения Вселенной сместили свет от неё далеко в инфракрасную область — это как раз специализация «Джеймса Уэбба».

Первоначально объект EGSY8p7 был интересен учёным по причине ярчайшего проявления эффекта звездообразования. Чувствительные спектрометры «Уэбба» увидели в спектре галактики влияние иных явлений, кроме звездообразования. Оказалось, у EGSY8p7 (CEERS_1019) активное галактическое ядро, что означает наличие там активно растущей сверхмассивной чёрной дыры. Увидеть одновременно оба явления — это оказалось удивительным.

Расчёты показали, что масса чёрной дыры у EGSY8p7 в 10 млн раз превышает массу Солнца. Это относит её к нижнему уровню сверхмассивных чёрных дыр. Это не первый подобный объект в ранней Вселенной. Ранее там были открыты гораздо более крупные чёрные дыры: галактика-квазар J1342+0928, обнаруженная в 690 млн лет после Большого взрыва, имеет сверхмассивную чёрную дыру массой в 800 миллионов Солнц, а чёрная дыра в J0313-1806, обнаруженная в 670 млн лет после Большого взрыва, имеет массу 1,6 млрд Солнц.

В то же время в обоих галактиках-квазарах в спектре доминирует активное ядро, чего нет в случае галактики EGSY8p7. Поэтому она может быть промежуточным этапом в эволюции сверхмассивных чёрных дыр. А ведь «Уэббу» дали только час на совершение этого интересного открытия! Учёные уверены, что вскоре «Джеймс Уэбб» начнёт выдавать такой огромный поток новых данных по этим и другим объектам в ранней Вселенной, что наше понимание об эволюции звёзд и устройства мира перейдёт на новый качественный уровень.

 

[Administrator]

[Impact]«Хаббл» увидел, как от пары чёрных дыр убегает третья, по пути рассыпая молодые звёзды[/Impact]

В серии наблюдений «Хаббла» астрономы увидели явную помеху — светлый росчерк, который сочли попаданием в датчик космической частицы. Но детальное изучение снимка принесло нечто ранее невиданное. Оказалось, что на снимке чёрная дыра во всю прыть убегала из двойной системы чёрных дыр и на ходу теряла зарождающие звёзды. Такое-то придумать сложно, а увидеть — так просто чудо.
Посмотреть вложение 1
Согласно проделанным расчётам, сверхмассивная чёрная дыра с массой около 20 млн масс Солнца быстро удаляется от двойной системы чёрных дыр. Беглянка оставила за собой невиданный ранее шлейф из новорожденных звёзд длиной 200 000 световых лет. Длина шлейфа в два раза превышает диаметр нашей галактики Млечный Путь — это колоссальное и абсолютно необычное образование.

«Мы думаем, что видим за чёрной дырой след, в котором газ охлаждается и способен образовывать звезды. Таким образом, мы наблюдаем звездообразование за чёрной дырой, — сказал ведущий автор исследования. — То, что мы видим, это последствия. Как след за кораблем, мы видим след за чёрной дырой». Учитывая, что шлейф за чёрной дырой почти в два раза ярче связанной с ним галактики, в следе должно быть много новых звёзд, полагают учёные.

Чёрная дыра не успевает поглотить вещество позади себя, поскольку движется очень быстро. Но и летящий впереди неё газ тоже падает на дыру не весь. Это ионизированный кислород, ярко светящийся на снимке либо от аккреции вещества на дыру, либо от ударных процессов. Что там происходит точно, учёные не берутся пока судить. Для этого будут проведены дополнительные исследования, включая наблюдения с помощью «Джеймса Уэбба».


Условным началом этого необычного космического бильярда можно считать вероятное образование 50 млн лет назад двойной системы из чёрных дыр — она родилась из двух сошедшихся галактик. Затем появилась третья галактика со своей сверхмассивной чёрной дырой в центре и в системе началась гравитационная разбалансировка. Одна из трёх чёрных дыр получила импульс и была выброшена из галактики-хозяина. Она полетела в одну сторону, а пара других дыр — в другую. Похоже, что двойная система чёрных дыр тоже покидает галактику-хозяина, поскольку в её центре чёрные дыры не определяются, а на границе замечена активность.

https://youtu.be/aPAP2ewFR0A
Ждём новых данных от телескопов «Джеймс Уэбб» и «Чандра». Обнаруженное астрономами событие настолько необычное, что оно ещё сможет удивить.

 

[Administrator]

[Impact]«Джеймс Уэбб» показал неизвестные ранее детали в остатках самой молодой сверхновой нашей галактики[/Impact]

Среди целого ряда целей для изучения в списке космической обсерватории «Джеймс Уэбб» (James Webb) значатся остатки сверхновых. Всё, что мы видим вокруг и из чего состоим сами, — всё рождено в звёздах. Каждый атом нашего тела когда-то был рождён звездой, и некоторые атомы были выброшены во Вселенную во взрывах сверхновых. В этих процессах остаётся много неизвестного земной науке, и «Джеймс Уэбб» стал инструментом для их познания.

Сверхновая в созвездии Кассиопея вспыхнула 340 лет назад. Это самые молодые остатки события такого рода в нашей галактике. Размеры остатков Cas A простираются на 10 световых лет и удалены от нас на 11 тыс. световых лет. Поскольку событие случилось сравнительно недавно, рассмотрение объекта — отличный способ узнать о характере, направлении и интенсивности разлёта остатков. Сверхчувствительные инфракрасные приборы «Уэбба» позволяют в деталях рассмотреть структуру газа и пыли после события и воссоздать историю звезды даже до момента её взрыва.

Остатки Кассиопея А ранее широко изучались рядом наземных и космических обсерваторий, включая рентгеновскую обсерваторию NASA «Чандра». Эти данные, полученные на разных длинах волн, были объединены с данными «Уэбба» для воссоздания детальной картины происшествия. Добавим, все изображения с «Уэбба» получены в невидимом для человеческого глаза диапазоне, и поэтому для общего использования и эстетики они специально раскрашиваются. По мере повышения частоты электромагнитного излучения объекта ему присваивают цвета от красного до синего.

На полученном «Уэббом» снимке Cas A сверху и слева по границам картинки мы видим завесы из материала оранжевого и красного цвета, рождённые излучением тёплой пыли. В этих областях выброшенное звездой вещество сталкивается с окружающим околозвездным газом и пылью. Ярко светящееся вещество звезды в виде пестрых нитей ярко-розового цвета лежит чуть глубже остывающей пыли и выделяется благодаря свечению смеси различных тяжелых элементов, таких как кислород, аргон и неон и других.

Во внутреннем пространстве объекта выделяется петля зелёного цвета, проходящая от центра к правому краю. В ней много пузырьков, природу которых учёные пока объяснить не могут, но отчаянно пытаются. Детальный разбор этого изображения — шанс приблизиться к пониманию происхождения космической пыли в межзвёздном пространстве. Её неожиданно много даже в молодых галактиках. Сверхновые — это один из предполагаемых источников космической пыли во Вселенной, но до конца этот вопрос так и не решён. Наблюдение за Cas A с помощью «Уэбба» позволит пролить толику света на эту загадку.

«Понимая процесс взрыва звёзд, мы читаем свою собственную историю происхождения», — говорят астрономы.

 

[Administrator]

[Impact]«Джеймс Уэбб» показал области формирования звёзд и эволюцию галактик[/Impact]

Космический телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST) 11 октября 2022 года в течение 20 часов производил наблюдение участка под названием «Сверхглубокое поле Хаббла» (Hubble Ultra-Deep Field — HUDF) и предоставил его изображение в нескольких диапазонах с длинами волн от 1,8 до 4,8 мкм.
Посмотреть вложение 1

Изображение было получено камерой ближнего инфракрасного диапазона (NIRCam) на «Джеймсе Уэббе» в десять раз быстрее, чем это около 20 лет назад сделали приборы на «Хаббле» (Hubble). Снимок с фильтром 1,8 мкм (F182M) обозначен синим, 2,1 мкм (F210M) — зелёным, 4,3 мкм (F430M) — жёлтым, 4,6 мкм (F460M) — оранжевым и 4,8 мкм (F480M) — красным.

Астрономы отметили на снимках области горячего ионизированного газа, где формируются звезды, и области, где они уже были сформированы. Эта информация чрезвычайно важна для учёных, которые до сих пор не описали всех механизмов формирования галактик. С новой аппаратурой процесс съёмки занял менее суток, и этого хватило, чтобы начать собирать новую картину эволюции галактик на ранних этапах развития Вселенной.


На изображении выше приведены снимки одной и той же области, сделанные «Хабблом» и «Джеймсом Уэббом». Первый был получен за 11,3 суток, а второй — за 0,83 суток. В некоторых областях изображения «Джеймса Уэбба» проявились галактики, не попавшие на первый снимок.

Фильтры NIRCam охватывают короткие диапазоны, обеспечивая таким образом достаточно высокую точность при наблюдениях и помогая учёным лучше разобраться в истории формирования звёзд и галактик, в том числе и в эпоху реионизации, когда нейтральный газ начал превращаться в ионизированную плазму. Получается своего рода гибрид между спектроскопией и визуальными наблюдениями, благодаря чему учёные могут отмечать галактики, сформировавшиеся, когда Вселенной было около миллиарда лет, то есть к окончанию эпохи реионизации.

 

[Administrator]

[Impact]«Джеймс Уэбб» запечатлел ультраяркую инфракрасную галактику Arp 220[/Impact]

Космический телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST) получил изображение объекта Arp 220 — это ультраяркая инфракрасная галактика, светимость которой составляет более триллиона солнечных. Для сравнения, у нашей галактики Млечный Путь этот показатель составляет 10 млрд солнечных.
Посмотреть вложение 1
Столкновение двух спиральных галактик, в результате которой возникла Arp 220, началось около 700 млн лет назад. Расположенная в 250 млн световых лет и наблюдаемая в созвездии Змеи Arp 220 является 220-м объектом в Атласе пекулярных (не относящихся ни к одному из классов в последовательности Хаббла) галактик Хэлтона Арпа (Halton Arp). Это ближайшая к Земле ультраяркая инфракрасная галактика и самое яркое из трёх ближайших столкновение галактик.

Начало столкновения двух спиральных галактик вызвало взрыв звездообразования. В плотной области космической пыли размером 5000 световых лет оказались около 200 крупных звёздных скоплений. Количество газа в этой области сравнимо с количеством газа во всём Млечном Пути. В ходе наблюдения за объектом через радиотелескоп было выявлено около сотни остатков сверхновых в области менее 500 световых лет. Космический телескоп «Хаббл» (Hubble) помог установить, что ядра сливающихся галактик находятся на расстоянии 1200 световых лет друг от друга. У каждого из них есть кольцо звездообразования, испускающее сильное инфракрасное излучение, а оно, в свою очередь, отметилась на снимке дифракционными лучами.

В периферийной части области слияния синим цветом отмечено вещество, которое вытягивается из галактик под действием гравитационных сил. Красно-оранжевым цветом указаны пронизывающие Arp 220 потоки и линии органических соединений. Наблюдение за объектом производилось установленными на «Джеймсе Уэббе» камерой ближнего инфракрасного диапазона (NIRCam) и прибором среднего инфракрасного диапазона (MIRI).

 

[Administrator]

[Impact]Не критично, но неприятно: телескоп «Джеймс Уэбб» потерял чувствительность в области инфракрасного спектра[/Impact]

В NASA сообщили, что космическая обсерватория «Джеймс Уэбб» потеряла чувствительность в конце диапазона наблюдений — в области среднего инфракрасного диапазона. Это было обнаружено в апреле при проведении планового обследования и калибровки научных приборов. Проблема пока никак не решена и требует проверок, симуляций на макете и осмысления. Иначе говоря — времени.

Телескоп «Джеймс Уэбб» имеет 17 режимов наблюдения. Все они подлежат регулярной проверке и калибровке. В частности, полученные приборами телескопа данные сравниваются с надёжно подтверждёнными характеристиками, полученными другими обсерваториями. Проведённое в апреле сравнение яркости стандартных звезд с яркостью, полученной прибором «Уэбба» в среднем инфракрасном диапазоне (MIRI), выявило несоответствие в данных.

Последующий анализ спектрометра среднего разрешения (MRS) инструмента MIRI показал, что на самых длинных волнах пропускная способность, или количество света, которое в конечном итоге регистрируется датчиками MIRI, снизилась с момента ввода прибора в эксплуатацию в прошлом году. Все другие режимы работают без изменений в настройках. Получение изображений прибором MIRI тоже происходит без видимых последствий неисправности. Остальные приборы «Уэбба» также остаются незатронутыми проблемой.

Команда NASA и партнёры проекта начали составлять пошаговый план для решения проблемы. Плановым наблюдениям это мешать не будет. Более того, будет собрана дополнительная информация о проблеме. После полного и чёткого понимания возникшей аномалии будут предложены меры по её устранению или смягчению. Например, при съёмках в «пострадавшем» диапазоне можно будет использование немного более длинные экспозиции для увеличения соотношения сигнал/шум.

 

[Administrator]

[Impact]Стратосферный телескоп SuperBIT передал первые снимки Вселенной[/Impact]

Несколько лет назад астрономы из Университета Торонто, Университета Принстона, Даремского университета, а также инженеры Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) приступили к реализации проекта по запуску уникального телескопа Super Pressure Balloon-Borne Imaging Telescope (SuperBIT) для наблюдения гравитационного линзирования. Теперь же опубликованы первые снимки, сделанные этим необычным телескопом.
Посмотреть вложение image.webp
Главная особенность SuperBIT в том, что он находится не в космосе, а на высоте в 33,5 км над поверхностью Земли, практически над атмосферой планеты. Туда он был доставлен с помощью огромного стратостата размером со стадион. Расположение на границе атмосферы позволит телескопу создавать изображения, по качеству сопоставимые с тем, что делают космические обсерватории. Стратостат с телескопом был запущен с территории Новой Зеландии в начале этой недели.
Посмотреть вложение 1
Первыми объектами наблюдения SuperBIT стали туманность Тарантул, которая преимущественно состоит из ионизированного водорода и располагается на расстоянии 179 тыс. световых лет от нашей планеты в Большом Магеллановом Облаке, галактике-спутнике Млечного Пути, а также столкновение двух галактик NGC 4038 и NGC 4039. При условии сохранения стабильных ветров во время сезона SuperBIT в течение примерно трёх месяцев совершит несколько кругосветных путешествий вокруг южного полушария Земли, делая снимки разных объектов Вселенной в тёмное время суток и заряжая свои солнечные батареи днём.

Научная цель проекта заключается в измерении гравитационного линзирования. Данный эффект возникает в процессе изменения траектории движения света объектами большой массы. Поскольку тёмная материя может наблюдаться только через гравитационные эффекты, линзирование остаётся одним из немногих доступных способов лучше узнать её природу. Предполагается, что SuperBIT поможет понять, способны ли частицы тёмной материи отталкиваться друг от друга. Для этого учёные намерены картировать места расположения тёмной материи вокруг скоплений галактик, сталкивающихся с другими скоплениями. Хотя тёмную материю нельзя увидеть, SuperBIT поможет нанести её на карту, отталкиваясь от того, как она искривляет проходящие лучи света.

 

[Administrator]

[Impact]«Хаббл» запечатлел гигантское скопление галактик с ярко выраженным эффектом гравитационного линзирования[/Impact]

Космический телескоп «Хаббл» (Hubble) сделал снимок гигантского скопления галактик eMACS J1823.1+7822, расположенного на значительном отдалении от нас. Масса этого кластера настолько велика, что свет расположенных позади галактик подвергся эффекту гравитационного линзирования — они кажутся вытянутыми или искривлёнными. Видно несколько галактик, окружающих скопление, а также звёзды с характерными дифракционными лучами.


Скопление галактик носит название eMACS J1823.1+7822 — оно наблюдается в созвездии Дракона и находится на расстоянии почти 9 млрд световых лет от Земли. Это одно из пяти исключительно массивных скоплений галактик, которое исследователи изучают при помощи телескопа «Хаббл» в надежде оценить силу этих гравитационных линз и сформировать представление о распределении тёмной материи в них.

Сильные гравитационные линзы вроде eMACS J1823.1+7822 представляют собой не только ценные объекты изучения, но и сами выступают в качестве научного инструмента. Действуя как огромные естественные телескопы, они увеличивают объекты, которые оставались бы слишком тусклыми или далёкими для современного оборудования.

Изображение было получено путём наложения данных, полученных при снимках с восемью фильтрами на два прибора «Хаббла»: Advanced Camera for Surveys и Wide Field Camera 3. Эти инструменты позволяют наблюдать астрономические объекты только в небольших фрагментах спектра. Комбинация снимков на разных длинах волн позволяет астрономам составлять более полную картину структуры, состава и поведения объектов — одного только видимого диапазона было бы недостаточно.

Центральное скопление на снимке состоит преимущественно из ярких эллиптических галактик, а неподалёку от его ядра обозначилась яркая искажённая дуга — ещё одна галактика, изображение которой подверглось гравитационному линзированию.

 

[Administrator]

[Impact]«Джеймс Уэбб» разглядел далёкий мир, окутанный паром, туманами и облаками[/Impact]

Используя приборы телескопа «Джеймс Уэбб», учёные изучили атмосферу далёкой экзопланеты необычным способом. Инопланетный мир оказался покрыт плотным туманом, дымкой или облаками. Это могла быть планета-океан, и таких может быть множество во Вселенной.

Исследователи направили телескоп в сторону экзопланеты GJ 1214 b. Это так называемый мининептун — планета промежуточной массы между Нептуном и Землёй. Наши наблюдения показывают, что это один из самых распространённых из зарегистрированных на сегодня типов экзопланет. Система красного карлика GJ 1214 находится в 40 световых годах от нас и была изучена ранее. Об атмосфере GJ 1214 b также было известно, что она парообразная. Однако состав атмосферы в целом был неизвестен. «Уэбб» помог собрать больше данных по атмосфере этой экзопланеты и сделал это необычным образом.

Обычно подсказку о химическом и физическом составе атмосферы экзопланеты мы получаем транзитным способом, когда планета проходит по диску своей звезды и часть спектра её света поглощается атмосферой. По провалам в спектральных линиях мы можем узнать, какими газами богат воздух экзопланеты. В случае наблюдения за GJ 1214 b приборы «Уэбба» использовались для фиксации температуры планеты в течение её полного орбитального периода, благо она делает полный оборот вокруг своего «солнца» всего за 1,6 суток.

Выяснилось, что разница между температурами на дневной и ночной сторонах экзопланеты очень большая: днём она достигала 279 °C, а ночью — 165 °C. Подобная разница возможно только в том случае, если в атмосфере преобладают тяжёлые молекулы, например, воды или метана. Нюанс в том, что звезда-хозяин бедна на такие элементы и экзопланета, скорее всего, сформировалась вдали от неё и приближалась к ней постепенно.

Учёные предполагают, что GJ 1214 b могла сразу сформироваться как мир, богатый водой и льдами — как водный мир. Это дало ей впоследствии парообразную атмосферу. Это те кусочки головоломки, которые помогут в итоге сложить более полную картину об одних из самых часто встречающихся во Вселенной экзопланет. Без инструментов «Уэбба» подобное наблюдение сделать было невозможно. И оно будет не единственным. Только так можно будет увидеть всю картину целиком.

 

[Administrator]

[Impact]«Джеймс Уэбб» нашёл воду на комете из главного пояса астероидов, но не обнаружил на ней углекислого газа[/Impact]

Космический телескоп «Джеймс Уэбб» нашёл водяной пар вокруг кометы, расположенной в главном поясе астероидов между Юпитером и Марсом. Наблюдение космического аппарата вносит очередное доказательство в копилку гипотезы, что вода на Земле могла появиться благодаря кометам. Открытие телескопа также показывает, что вода в ранней Солнечной системе могла сохраняться в виде льда в главном поясе астероидов.

Вопреки названию, в главном поясе астероидов помимо астероидов также присутствуют объекты, которые периодически показывают ореол, называемый комой, а также хвост из газа и пыли. Недавно они были классифицированы как кометы. 238P/Read является одним из трёх объектов главного пояса астероида, попавшего под эту классификацию.
Посмотреть вложение 1
До этого считалось, что все кометы возникают в поясе Койпера за Нептуном или в так называемом облаке Оорта, на окраинах Солнечной системы, где лёд может храниться вдали от Солнца. Ледяной материал, который испаряется, когда комета приближается к Солнцу, это то, что придаёт ей характерную кому и хвост, отличающие её от астероидов. Долгое время исследователи предполагали, что водяной лёд может сохраняться и в более теплом поясе астероидов внутри орбиты Юпитера. Однако экспериментально подтвердить это удалось только благодаря наблюдениям «Джеймса Уэбба».

«В прошлом мы наблюдали объекты в главном поясе со всеми характеристиками комет, но только благодаря таким точным спектральным данным от "Уэбба" мы можем сказать, что этот эффект определённо создаётся водяным льдом. Благодаря наблюдениям кометы 238P/Read, проведённым "Уэббом", мы можем показать, что водяной лёд из ранней Солнечной системы может сохраниться в поясе астероидов», — говорится в заявлении ведущего автора исследования, астронома Мэрилендского университета Майкла Келли (Michael Kelley).

В то же время наблюдение за кометой 238P/Read породило новую загадку. На объекте не оказалось углекислого газа, который ожидали увидеть учёные. Исследователи поясняют, что обычно около 10 % летучих веществ кометы составляет углекислый газ, который легко испаряется под воздействием солнечного тепла. Однако у 238P/Read углекислого газа обнаружено не было.

Учёные выдвинули несколько предположений. Одно из них заключается в том, что комета содержала углекислый газ в момент своего формирования, но со временем полностью его потеряла под воздействием Солнца. Углекислый газ испаряется легче, чем водяной лёд, и его запасы могли исчезнуть за миллиарды лет. Согласно альтернативному предположению, комета из главного пояса астероидов могла образоваться в особенно тёплой части Солнечной системы, где углекислый газ был недоступен.

 

[Administrator]

[Impact]Космический телескоп «Спитцер» намерены «воскресить» — по техническим причинам его выключили в 2020 году[/Impact]

Последнюю из четырёх «Великих обсерваторий» NASA — инфракрасный телескоп «Спитцер» — пришлось отключить три года назад. Телескоп находится на противоположной от нас стороне относительно Солнца, что сделало невозможным поддержку с ним связи. Восстановить канал связи и возобновить научную работу телескопа намерен стартап Rhea Space Activity. На днях он получил грант от Космических сил США на разработку спутника-спасателя. Но миссия начнётся нескоро.

«Спитцер» (Spitzer Space Telescope) был выведен на гелиоцентрическую орбиту. Он удалялся от Земли со скоростью до 15 млн км в год. Сейчас он отошёл от Земли примерно на 2 а.е. (астрономические единицы), что означает, что он находится в два раза дальше, чем Земля от Солнца.

Для своего времени это был наимощнейший инфракрасный телескоп. Работа инфракрасных датчиков поддерживалась активной системой охлаждения на жидком гелии, запас которого иссяк через 7,5 лет непрерывной работы. Но даже после этого телескоп продолжал работать в режиме «тёплой миссии» — данные вполне нормально можно было принимать по двум оставшимся каналам в более коротковолновом диапазоне. Проблема крылась в другом: для связи с Землёй телескоп необходимо было развернуть в пространстве, а это подставляло чувствительные научные приборы под разрушительные лучи Солнца. И в определённый момент телескоп отключили, хотя он мог бы продолжать работу.

Компания Rhea Space Activity разработала проект по «воскрешению» телескопа. На самом деле, ничего сложного спутнику-спасателю делать не предстоит. Ему не нужно попадать на борт обсерватории. Фактически — это будет ретранслятор, который поможет создать канал связи телескопа с Землёй. На это же намекают его предполагаемые габариты — куб со сторонами метр на метр.

На завершение разработки миссии компания Rhea Space Activity получила $250 000. Ожидается, что спутник будет запущен в 2026 году и долетит до телескопа три года спустя. Это будет не единственная его миссия. По дороге аппарат будет вести наблюдения за вспышками на Солнце. По прибытию к телескопу спутник совершит его облёт на удалении от 100 до 50 км и проведёт оценку состояния телескопа. Может так статься, что воскрешать уже будет нечего. Космос — это агрессивная среда.

«Я думаю, это было бы довольно амбициозно... но очень здорово, если бы мы смогли это осуществить», — сказал глава компании астрофизик Шон Усман (Shawn Usman). Отметим, просто так рассчитывать на грант в четверть миллиона долларов США нельзя. За этой компанией стоят Смитсоновская астрофизическая обсерватория, Лаборатория прикладной физики Университета Джона Хопкинса, Blue Sun Enterprises и Lockheed Martin. Судя по такому авторитетному составу поддержки миссия, скорее всего, состоится.

 

[Administrator]

[Impact]Объединение данных «Чандры», «Уэбба» и других телескопов показали невиданные ранее красоты Вселенной[/Impact]

NASA поделилось новыми видами на красоты космоса, которые нам продолжает открывать телескоп «Джеймс Уэбб». Но одних только данных «Уэбба» было бы недостаточно для раскрытия множества нюансов бесконечного многообразия Вселенной. А вот объединив их с данными рентгеновской обсерватории NASA «Чандра» и рядом других инструментов удалось воссоздать картины космоса, которые человеческий глаз никогда бы не увидел.
Посмотреть вложение image.webp
Данные с инфракрасных датчиков «Уэбба» были дополнены снимками «Чандры» в рентгеновском диапазоне, а также данными, полученными телескопами «Хаббл» (видимый свет), «Спитцер» (инфракрасный свет), космическим телескопом Европейского космического агентства XMM-Newton (рентгеновский свет) и телескопом Европейской южной обсерватории New Technology Telescope (оптический свет).

Для восприятия изображений человеческим глазом снимки были раскрашены в видимые нашему глазу цвета. Рентгеновский диапазон раскрашен фиолетовым, а инфракрасный и видимый от синего до красного и оранжевого.


Объект NGC 346 — это звёздное скопление в соседней галактике, Малом Магеллановом Облаке, на расстоянии около 200 000 световых лет от Земли. «Уэбб» показывает шлейфы и струи газа и пыли, которые звезды и планеты используют в качестве исходного материала в процессе своего формирования. Фиолетовое облако в левой части изображения — это данные «Чандры» — представляет собой остатки взрыва сверхновой массивной звезды. Также «Чандра» показывает молодые, горячие и массивные звёзды, которые раздувают вещество в пространстве вокруг себя. Снимки включают данные «Хаббла» и «Спитцера», а также вспомогательные данные XMM-Newton и Телескопа новых технологий ESO.

Посмотреть вложение 2
Объект NGC 1672 — это спиральная галактика, но особая, которая относится к так называемым «зарешечённым» спиралям. В близких к центру областях таких галактик рукава из звёзд в основном выстроены в прямую линию, а не изгибаются спиралью. Данные «Чандры» высвечивают компактные объекты, такие как нейтронные звёзды или чёрные дыры, которые вытягивают материал из звёзд-компаньонов, а также остатки взорвавшихся звёзд. Дополнительные данные «Хаббла» (оптический свет) помогают заполнить изображения центральной части спиральных рукавов пылью и газом, а данные «Уэбба» дополнили изображения рукавов.
Посмотреть вложение 1
Туманность M16 (туманность Орла или Мессье 16) также называют «Столпами творения» за характерные облака пыли и газа в виде колонн. На датчиках «Уэбба» эти тёмные столбы газа и пыли очень хорошо видны, как и скрытые в них несколько молодых звёзд, которые только формируются. Датчики «Чандры», показывают там же молодые звёзды в виде точек — они испускают большое количество рентгеновского излучения.


Наконец, галактика M74 (Мессье 74). Она такая же спиральная, как наш Млечный Путь. Мы видим её с отличного угла зрения — как на ладони. Она находится на расстоянии около 32 млн световых лет от нас. Галактику Мессье 74 прозвали призрачной галактикой, потому что она сравнительно тусклая и незаметная в небольшие телескопы. «Уэбб» показывает в ней газ и пыль в инфракрасном диапазоне, а данные «Чандры» высвечивают высокоэнергетическую активность звёзд в рентгеновском диапазоне. Оптические данные «Хаббла» показывают дополнительные звезды и пыль в виде пылевых полос.