На разработку космического телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST) потратили 25 лет и $10 млрд. В итоге его запустили 25 декабря 2021 года на европейской ракете Ariane 5.
Находясь на орбите второй точки Лагранжа (L2) за пределами Луны, он почти завершил подготовку к научным миссиям, которые навсегда изменят то, как люди изучают космос. Его открытия повлияют на астрономию, астрофизику и многие другие научные области.
Но за последние несколько недель «Уэбб» уже успел показать себя, отправив на Землю несколько изображений. И, хотя это всего лишь тестовые фотографии, каждая из них намекает на беспрецедентную мощь преемника космического телескопа «Хаббл».
Первое изображение телескопа «Уэбб»
В конце процедуры, которая называется точная фазировка, основное зеркало космического телескопа «Джеймса Уэбба», которое состоит из 18 шестиугольных сегментов, сфокусировали, направляя на сингулярную звезду 2MASS J17554042+6551277. В итоге 11 марта 2022 года «Уэбб» отправил на Землю то изображение (the alignment image). Однако, объединив 18 различных фотографий, точность разрешения довели до 50 нанометров. И это только часть длин волн, которые будет улавливать «Уэбб», когда начнется его полноценная работа.
Источник: НАСА/STScI
«Хотя до сих пор мы видели только несколько тестовых изображений телескопа „Уэбб“, мое любимое, пожалуй, изображение выравнивания, — рассказал Клаус Понтоппидан, научный сотрудник Научного института космического телескопа (STScI) в интервью IE. — Эта звезда показывает, что телескоп почти идеально сфокусирован, что является новаторским инженерным достижением».
Большинство людей видят только звезду посередине, что, конечно, очень красиво. Но настоящая красота — это изобилие древних галактик на заднем плане. «Ошеломляющее поле далеких галактик на этом тестовом снимке «Уэбба» показывает, что он уже протянул руку через Вселенную», — добавил Понтоппидан. И это только начало.
Если «Уэбб» потратит на съемку больше 20 минут, то фон из галактик будет конкурировать или даже превзойдет по детализации знаменитый снимок «Глубокое поле «Хаббла»» (Hubble Deep Field).
Мозаика из 18 звезд, сделанная «Уэббом»
Первым объектом, на котором «потренировался» телескоп, стала солнцеподобная звезда HD 84406, которая находится на расстоянии около 260 световых лет от Земли в созвездии Большой Медведицы. Космическая обсерватория сделала серию фотографий HD 84406, а точнее, исходящего от нее света.
Источник: НАСА
В итоге в феврале 2022 года «Уэбб» показал фото с 18 звездами, разбросанными по черному фону. Но это изображение обманчиво, на самом деле это мозаика изображений из 18 точек света, отраженных от неоткалиброванных сегментов главного зеркала телескопа, в свою очередь, отразивших свет от одной и той же звезды обратно на вторичное зеркало «Джеймса Уэбба» и в детекторы NIRCam.
«Уэбб» сделал первое селфи телескопа
Первое селфи телескопа появилось с использованием специальной линзы внутри прибора NIRCam, который разработан для получения изображений сегментов главного зеркала, а не космоса.
Во время процесса захвата изображения, который начался 2 февраля, «Уэбб» был перенаправлен на 156 различных позиций вокруг спрогнозированного местоположения звезды и сгенерировал 1 560 изображений с использованием 10 детекторов NIRCam, что составило 54 ГБ необработанных данных. Весь процесс длился почти 25 часов, но примечательно, что обсерватория смогла определить местонахождение целевой звезды в каждом из своих зеркальных сегментов в течение первых 6 часов и 16 экспозиций. Затем эти изображения соединили, чтобы создать единую большую мозаику, которая фиксирует сигнатуру каждого сегмента главного зеркала в одном кадре. Изображения, показанные здесь, являются лишь центральной частью этой большой мозаики, огромного изображения на 2 млрд пикселей.
Сообщение в блоге НАСА
NIRCam — это датчик волнового фронта обсерватории и ключевой формирователь изображений. Его специально выбрали для работы на начальных этапах настройки «Джеймса Уэбба», потому что он отличается широким полем зрения и уникальной способностью безопасно работать при более высоких температурах, чем другие инструменты. Также он отличается наличием специальных компонентов, которые разработали для помощи в этом процессе. Артефакты на тестовом изображении появились в ходе юстировки NIRCam, когда он работал при температуре выше оптимальной.
«Уэбб» сфотографировал соседа Млечного Пути
Самое свежее изображение «Уэбба» появилось 9 мая: на фотографии видно Большое Магелланово Облако. Галактику-спутник вблизи Млечного Пути получили с помощью самого холодного инструментом на борту телескопа: прибором среднего инфракрасного диапазона (MIRI). Он приблизил звездное поле в галактике-спутнике и проверил способность космического телескопа «Джеймс Уэбб» получать изображения.
Источник: NASA/JPL-Caltech (слева), NASA/ESA/CSA/STScI (справа)
Изображение было сопоставлено с фотографией, которую сделал другой, более старый космический телескоп «Спитцер» (сейчас он уже выведен из эксплуатации). Это подчеркнуло силу потенциала «Уэбба» в ближнем и среднем инфракрасном диапазоне с высоким разрешением. «Телескоп „Уэбб“ с его огромным основным зеркалом и улучшенными детекторами позволит нам наблюдать инфракрасное небо с улучшенной четкостью, что позволит сделать еще больше открытий», — говорится в другом сообщении в блоге НАСА.
Когда начнет работать «Джеймс Уэбб»?
Все достижения телескопа — это только начало. Этим летом он, наконец, начнет настоящие научные миссии. Возможно, уже в ближайшее время он предоставит людям первое «истинное» изображение атмосфер экзопланет. «Уэбб» также будет исследовать движущиеся объекты в пределах Солнечной системы. Работа телескопа даже поможет раскрыть эволюцию древних и сверхмассивных черных дыр. Одно можно сказать наверняка: как только «Уэбб» всерьез начнет научные миссии, частота обновлений и новых изображений возрастет.
Читать далее
Во Вселенной происходит что-то странное: как объяснить нестыковки в постоянной Хаббла
В ядре Земли найдены новые магнитные волны. Каждые семь лет они искажают поле планеты
Гравитации и темной материи не существует: главное о новой работе физиков