stringtranslate.com

Первое глубокое поле Уэбба

Фон космоса черный. Тысячи галактик появляются по всему виду. Их формы и цвета различаются. Некоторые имеют различные оттенки оранжевого, другие белые. Большинство звезд кажутся голубыми, и иногда они такие же большие, как более далекие галактики, которые появляются рядом с ними. Очень яркая звезда находится чуть выше и левее центра. У нее восемь длинных ярко-голубых дифракционных шипов. Между 4 часами и 6 часами в ее шипах находится несколько очень ярких галактик. Группа из трех находится в середине, а две ближе к 4 часам. Эти галактики являются частью скопления галактик SMACS 0723, и они искажают внешний вид галактик, видимых вокруг них. Длинные оранжевые дуги появляются слева и справа по направлению к центру.
Первое глубокое поле Уэбба

Webb's First Deep Field — это первое оперативное изображение, полученное космическим телескопом Джеймса Уэбба (JWST). Фотография глубокого поля , которая охватывает крошечную область неба, видимую из Южного полушария , сосредоточена на SMACS 0723 , скоплении галактик в созвездии Летучих мышей . На изображении видны тысячи галактик , некоторые из которых имеют возраст 13 миллиардов лет. [1] Это самое высокое разрешение изображения ранней Вселенной из когда-либо полученных. Изображение, полученное с помощью ближней инфракрасной камеры телескопа(NIRCam), было представлено публике NASA 11 июля 2022 года.

Фон

Космический телескоп Джеймса Уэбба — космический телескоп, эксплуатируемый NASA и разработанный в первую очередь для проведения инфракрасной астрономии . Запущенный в декабре 2021 года, космический аппарат находится на гало-орбите вокруг второй точки Лагранжа Солнце-Земля (L 2 ), примерно в 1,5 миллионах километров (900 000 миль) от Земли, с января 2022 года. В точке L 2 гравитационное притяжение Солнца объединяется с гравитационным притяжением Земли, создавая орбитальный период, который соответствует земному, а Земля и Солнце остаются выровненными (если смотреть из этой точки), поскольку Земля и космический аппарат вращаются вокруг Солнца вместе. [2]

Первый глубокий снимок Уэбба был сделан с помощью камеры ближнего инфракрасного диапазона (NIRCam) телескопа и представляет собой композицию, созданную из изображений на разных длинах волн , общее время экспозиции которой составило 12,5 часов . [3] [4]

SMACS 0723 — это скопление галактик, видимое из Южного полушария Земли [5] , которое часто исследовалось Хабблом и другими телескопами в поисках глубокого прошлого. [2]

Научные результаты

На изображении показано скопление галактик SMACS 0723 , каким оно было 4,6 миллиарда лет назад [4], покрывающее область неба с угловым размером, приблизительно равным песчинке, удерживаемой на расстоянии вытянутой руки. [3] Многие из объектов на изображении претерпели заметное красное смещение из-за расширения пространства на экстремальном расстоянии, пройденном излучаемым ими светом. [6] На сегодняшний день были измерены красные смещения почти 200 из этих объектов, [7] при этом наибольшее измеренное красное смещение составило 8,498. [8]

Объединенная масса скопления галактик действует как гравитационная линза , увеличивая и искажая изображения гораздо более далеких галактик позади нее. NIRCam Уэбба сфокусировала далекие галактики, открыв крошечные, слабые структуры, которые никогда не были видны ранее, включая звездные скопления и диффузные особенности. [3]

Дифракционные пики на фотографии

Зеркало телескопа Уэбба состоит из 18 отдельных зеркал, каждое из которых имеет шестиугольный ободок, а не круглый ободок, как обычно используется в телескопах.
Шесть дифракционных шипов от обода вместе с двумя горизонтальными дифракционными шипами от стоек, в общей сложности восемь дифракционных шипов. Цвета шипов соответствуют цветам краев обода и цвету стоек.

Шесть ярких и два более слабых шипа вокруг точечных источников света на фотографии являются артефактом , созданным физическими ограничениями телескопа. Шесть ярких шипов являются результатом дифракции от краев зеркала. Зеркало состоит из 18 отдельных блоков, каждый из которых имеет форму правильного шестиугольника . Шестиугольный ободок блоков, составляющих большое зеркало телескопа, дает начало шести шипам. [9] Телескопы с круглыми зеркалами/линзами не имеют таких шипов (вместо шипов дифракция от круглых ободов создает узор из концентрических колец, называемых дисками Эйри ).

Два дополнительных шипа являются результатом дифракции от стоек, удерживающих вторичное зеркало телескопа перед главным зеркалом. Как показано на рисунке справа, дифракция от трех стоек создает шесть шипов, но четыре из них предназначены для совмещения с шипами, созданными из-за дифракции, вызванной ободом. Это оставляет два слабых горизонтальных шипа, видимых на фотографии. [10]

Значение

Самое глубокое изображение Вселенной

11 июля 2022 года JWST предоставил самое глубокое четкое инфракрасное изображение Вселенной на сегодняшний день. [11] Первое глубокое поле Уэбба — это первое полное изображение в ложных цветах с JWST, [12] и самое высокое разрешение инфракрасного изображения Вселенной, когда-либо полученное. [11] Изображение показывает тысячи галактик в крошечной полоске Вселенной, а четкое ближнее инфракрасное изображение Уэбба выявляет слабые структуры в чрезвычайно далеких галактиках, предлагая самое подробное изображение ранней Вселенной на сегодняшний день. Тысячи галактик, включая самые слабые объекты, когда-либо наблюдавшиеся в инфракрасном диапазоне, впервые появились в поле зрения Уэбба. [13] [3]

Впервые он был представлен публике во время мероприятия 11 июля 2022 года президентом США Джо Байденом . [2]

Сравнение с космическим телескопом Хаббл

Следующие изображения представляют собой сравнение с изображением, полученным космическим телескопом «Хаббл» , и изображением того же скопления галактик, полученным телескопом «Уэбб».

Глубокое поле – Скопление галактик SMACS J0723.3-7327 . [14] [15] [16] [17] [18] [19]
Слева: изображение, полученное космическим телескопом «Хаббл» в 2017 году.
Справа: то же изображение, полученное космическим телескопом «Джеймс Уэбб» в 2022 году [20]

Смотрите также

Ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме « Первое глубоководное поле Уэбба» .
  1. ^ "Webb's First Deep Field (NIRSpec MSA Emission Spectra)". WebbTelescope.org . Архивировано из оригинала 7 марта 2023 г. . Получено 14 июля 2022 г. .
  2. ^ abc Overbye, Dennis; Chang, Kenneth; Tankersley, Jim (11 июля 2022 г.). «Байден и НАСА делятся первым изображением с космического телескопа Уэбба». The New York Times . ISSN  0362-4331. Архивировано из оригинала 12 июля 2022 г. . Получено 12 июля 2022 г. .
  3. ^ abcd Гарнер, Роб (11 июля 2022 г.). «NASA's Webb Delivers Deepest Infrared Image of Universe Yet». NASA. Архивировано из оригинала 11 июля 2022 г. Получено 11 июля 2022 г.
  4. ^ ab "Webb's first deep field". Европейское космическое агентство . 11 июля 2022 г. Архивировано из оригинала 12 июля 2022 г. Получено 11 июля 2022 г.
  5. ^ "SRELICS". IRAS . Архивировано из оригинала 12 июля 2022 г. Получено 12 июля 2022 г.
  6. ^ Айзекс-Томас, Изабелла (11 июля 2022 г.). «Вот самое глубокое и четкое инфракрасное изображение Вселенной, когда-либо полученное». PBS . Архивировано из оригинала 12 июля 2022 г. Получено 12 июля 2022 г.
  7. ^ Нуаро, Гаэль; Деспре, Гийом; Асада, Ёсихиса; Савицкий, Марцин; Эстрада-Карпентер, Висенте; Мартис, Николас; Сарру, Гассан; Пролив, Виктория; Авраам, Роберто; Брадач, Маруша; Браммер, Габриэль; Айер, Картейк; Макфарланд, Шеннон; Матару, Джаслин; Моула, Ламия (2023). «Первый большой каталог спектроскопических красных смещений в Первом глубоком поле Уэбба, SMACS J0723.3-7327». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 525 (2): 1867–1884. arXiv : 2212.07366 . doi : 10.1093/mnras/stad1019 .
  8. ^ Carnall, AC; Begley, R.; McLeod, DJ; Hamadouche, ML; Donnan, CT; McLure, RJ; Dunlop, JS; Milvang-Jensen, B.; Bondestam, CL; Cullen, F.; Jewell, SM; Pollock, CL (9 ноября 2022 г.). «Первый взгляд на SMACS0723 JWST ERO: спектроскопические красные смещения, звездные массы и истории звездообразования». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters . 518 (1): L45–L50. arXiv : 2207.08778 . doi : 10.1093/mnrasl/slac136 . ISSN  1745-3925.
  9. ^ Уильямс, Мэтт (19 марта 2022 г.). «Интересно, что такое 6 лучей, исходящих из тестового изображения JWST? Вот почему они происходят». Universe Today . Архивировано из оригинала 16 июля 2022 г. Получено 15 июля 2022 г.
  10. ^ "Webb's Diffraction Spikes". Архивировано из оригинала 1 января 2024 года . Получено 1 сентября 2024 года .
  11. ^ ab Garner, Rob (11 июля 2022 г.). "NASA's Webb Delivers Deepest Infrared Image of Universe Yet". NASA . Архивировано из оригинала 11 июля 2022 г. . Получено 17 июля 2023 г. .
  12. ^ Стрикленд, Эшли (11 июля 2022 г.). «Президент Байден показал потрясающее первое изображение космического телескопа Джеймса Уэбба». CNN . Архивировано из оригинала 12 июля 2022 г. Получено 12 июля 2022 г.
  13. ^ Чоу, Дениз (11 июля 2022 г.). «Первое полноцветное фото телескопа Уэбба уже здесь — и оно потрясающее». NBC News . Архивировано из оригинала 12 июля 2022 г. Получено 11 июля 2022 г.
  14. ^ Гарнер, Роб (11 июля 2022 г.). «NASA's Webb Delivers Deepest Infrared Image of Universe Yet». NASA . Архивировано из оригинала 12 июля 2022 г. . Получено 12 июля 2022 г. .
  15. ^ Овербай, Деннис; Чанг, Кеннет; Танкерсли, Джим (11 июля 2022 г.). «Байден и НАСА делятся первым изображением с космического телескопа Уэбба — в понедельник из Белого дома человечество впервые увидело то, что наблюдала обсерватория в космосе: скопление ранних галактик». The New York Times . Архивировано из оригинала 12 июля 2022 г. . Получено 12 июля 2022 г.
  16. ^ Пакуччи, Фабио (15 июля 2022 г.). «Как фотографирование «ничего» изменило астрономию — глубокофокусные изображения «пустых» областей неба с телескопа Уэбба и других космических телескопов открывают больше о Вселенной, чем мы когда-либо считали возможным». Scientific American . Архивировано из оригинала 16 июля 2022 г. . Получено 16 июля 2022 г. .
  17. ^ Делисо, Мередит; Лонго, Мередит; Ротенберг, Николас (14 июля 2022 г.). «Снимки телескопа Хаббл против Джеймса Уэбба: почувствуйте разницу». ABC News . Архивировано из оригинала 15 июля 2022 г. Получено 15 июля 2022 г.
  18. ^ Кузер, Аманда (13 июля 2012 г.). «Сравнение изображений с телескопов Хаббла и Джеймса Уэбба: почувствуйте разницу. Космический телескоп Джеймса Уэбба опирается на наследие Хаббла, предлагая потрясающие новые виды космоса». CNET . Архивировано из оригинала 17 июля 2022 г. Получено 16 июля 2022 г.
  19. ^ Аткинсон, Нэнси (2 мая 2022 г.). «Теперь мы наконец можем сравнить Уэбб с другими инфракрасными обсерваториями». Universe Today . Архивировано из оригинала 10 мая 2022 г. . Получено 12 мая 2022 г. .
  20. ^ Chow, Denise; Wu, Jiachuan (12 июля 2022 г.). «Фотографии: сравнение снимков с телескопа Уэбба и снимков Хаббла — телескоп NASA стоимостью 10 миллиардов долларов заглядывает в космос глубже, чем когда-либо, открывая ранее необнаружимые детали в космосе». NBC News . Архивировано из оригинала 15 июля 2022 г. . Получено 16 июля 2022 г. .