После десятилетий разработки и множества испытаний и разочарований на этом пути телескоп «Джеймс Уэбб», наконец, начал давать то, для чего он и был создан. 12 июля NASA опубликовало первые научные наблюдения, сделанные набором приборов, находящихся на борту миссии, отметив то, что устройство и сделанные с его помощью открытия станут началом новой эры в астрономии.
После грандиозного запуска на Рождество последовала серия важных процессов, направленных на то, чтобы раскрыть телескоп и его солнцезащитный козырёк. Если бы хоть одна из этих операций провалилась, «Джеймс Уэбб» превратился бы в бесполезную катастрофу. Но программа была выполнена идеально и процесс прошёл достаточно гладко и успешно, чем кто-либо вообще мог ожидать.
И это не просто свидетельство мастерства инженеров, техников и учёных, участвовавших в проекте. Это также подчёркивает огромную важность программы испытаний, проводимой на Земле для проверки процедур, которая время от времени выявляла проблемы, которые необходимо было устранить перед запуском. И хотя это порой приводило к срывам графика и увеличению затрат, в конечном итоге это привело к созданию идеального телескопа.
В июле телескоп перешёл от этапа проверки и тестирования к эксплуатации, поскольку он уже давно планировался как удивительная обсерватория. И многие учёные, которые участвовали в его создании и запуске, а также те, которые будут в будущем работать с данными, с нетерпением ожидали его полноценного использования.
Чёткие изображения
Новые «ранние наблюдения», отобранные международным комитетом представителей NASA, ЕКА (Европейского космического агентства), CSA (Канадского космического агентства) и Институтом исследований космоса с помощью космического телескопа, являются частью программы, призванной осветить широкий спектр научных исследований, которые будет выполнять телескоп.
11 июля было обнародовано потрясающее изображение SMACS 0723, скопления из тысяч галактик, представленное президентом США Джо Байденом (Joe Biden). Массивные группы галактик на переднем плане увеличивают и искажают свет объектов позади них, помогая учёным заглянуть в прошлое и увидеть очень тусклые объекты.
На изображении показано скопление галактик, каким оно было 4,6 миллиарда лет назад. Но более далёким галактикам на изображении (тем, которые кажутся растянутыми) около 13 миллиардов лет, при этом стоит отметить, что на данный момент у специалистов уже есть больше данных о них, чем о любой другой древней галактике.
Подобные изображения помогут учёным понять, как образовались первые звёзды и галактики. Некоторые из них могут быть одними из самых отдалённых объектов, известных с момента зарождения Вселенной. Снимок представляет собой составное “цветное” изображение, полученное из наблюдений, сделанных на разных длинах волн. Картинка была сделана камерой ближнего инфракрасного диапазона телескопа (NIRCam).
«Джеймс Уэбб» также мельком увидел Квинтет Стефана, группу из пяти галактик, которые сливаются на расстоянии около 290 миллионов световых лет в созвездии Пегаса. Изображение также предполагает, что в центре находится сверхмассивная чёрная дыра, и показывает рождение звёзд. Эти данные расскажут учёным больше о том, как эволюционируют галактики и с какой скоростью растут сверхмассивные чёрные дыры.
На следующем снимке (найдёте ниже) показана туманность NGC 3372, которая является одной из самых больших и ярких туманностей (облаков пыли и газа, в которых рождаются звёзды). «Джеймс Уэбб» в состоянии исследовать пыль глубоко внутри в инфракрасном свете, чтобы открывать внутреннюю часть звёздных питомников, которую исследователи никогда ранее не видели, тем самым узнавая больше о том, как зарождаются звёзды.
Туманность NGC 3372 расположена примерно в 7600 световых годах от нас в южном созвездии Киля. На изображении видны сотни совершенно новых звёзд (каждая светящаяся точка — звезда), а также созданные ими струи и пузыри. Учёные также могут лицезреть детали, которые пока ещё не в состоянии объяснить.
Следующее впечатляющее изображение представляет собой туманность NGC 3132 (или «Восемь взрывов»), планетарную туманность, которая представляет собой расширяющееся облако газа, окружающее умирающую звезду или, в данном случае, две умирающие звезды, вращающиеся вокруг друг друга. Её диаметр составляет почти половину светового года, и она расположена примерно в 2 тыс. световых годах от Земли.
Пенистая оранжевая оболочка на изображении представляет собой молекулярный водород (газ, который образуется, когда два атома водорода соединяются вместе), тогда как синий центр представляет собой электрически заряженный газ. На правом изображении в центре вы можете видеть две умирающие звезды, что позволяет экспертам изучить звёздную смерть в беспрецедентных деталях.
Новые данные являются результатом месяцев кропотливых измерений и испытаний, направленных на то, чтобы «Джеймс Уэбб» был готов к использованию его в качестве научного инструмента после развёртывания. Первые шаги заключались в том, чтобы сфокусировать и выровнять изображения каждого из зеркальных сегментов. Каждый из научных инструментов/приборов телескопа — NIRCam, спектрограф ближнего инфракрасного диапазона (NIRSpec) и прибор среднего инфракрасного диапазона (MIRI) — также были включены и протестированы.
Все эти инструменты, которые смотрят в дальний космос на разных длинах волн, должны были быть охлаждены вместе с телескопом, иначе они излучали бы фоновое тепло, которое мешало бы чувствительным наблюдениям за астрономическими объектами. Последним был включён MIRI, работающий при самой низкой температуре, всего 7 градусов выше абсолютного нуля, на достижение которой ушло несколько месяцев.
Размер телескопа — его апертура — является ключевым фактором, который определяет окончательное качество изображений и детализацию, которую можно наблюдать. Чем больше, тем лучше.
На земле сооружены большие телескопы с апертурой до десяти метров в диаметре. Однако мешающие эффекты атмосферы, которые препятствуют свету, достигающему телескопа, затрудняют достижение максимального разрешения. Кроме того, фоновый свет ночного неба на Земле ограничивает чувствительность телескопа — самые слабые объекты, которые астрономы могут видеть.
Обладая 6-метровой апертурой, «Джеймс Уэбб» является самым большим телескопом, когда-либо запущенным в космос, и ожидается, что с его точки обзора в миллионе миль от Земли, свободной от земной атмосферы, будут получены лучшие и самые подробные виды Вселенной, которые мы когда-либо видели. Нет сомнений в том, что он произведёт революцию в нашем понимании космоса, как это когда-то сделал его предшественник, космический телескоп «Хаббл».
