Чем удивляет «Джеймс Уэбб»

ESA/Webb, NASA&CSA, J.Lee, PHANGS-JWST Team; ESA/Hubble&NASA, R.Chandar Acknowledgement: J.Schmidt
ESA/Webb, NASA&CSA, J.Lee, PHANGS-JWST Team; ESA/Hubble&NASA, R.Chandar Acknowledgement: J.Schmidt
1. Новые детали Призрачной галактики

Свежие фото галактики M74 демонстрируют возросшие возможности космических обсерваторий, работающих совместно в разных диапазонах. Специалисты, объединив данные телескопов «Хаббл» и «Джеймс Уэбб» 1 в соседних областях электромагнитного спектра, получают более всестороннее представление об этом впечатляющем объекте, позволяющее раскрывать его в новых деталях.

Туманность M74 была открыта Пьером Мешеном (Pierre Méchain) в 1780 году, после чего он сообщил о своем открытии Шарлю Мессье, который и занес эту галактику в свой каталог под номером 74. Неофициальное название M74, находящейся в 32 млн световых лет от Земли в созвездии Рыб, — Призрачная галактика (Phantom Galaxy). Ее слабая яркость делает «Фантома» самым проблематичным объектом Мессье для астрономов-любителей, однако большой угловой размер и расположение «лицом» к нам позволяют профессиональным астрономам как следует изучить структуру ее спиральных рукавов и спиральные волны плотности. В M74 содержится около 100 млрд звезд. Этот объект входит в особый класс спиральных галактик, известных как «спиральные галактики великого дизайна», это означает, что спиральные рукава таких галактик видны отчетливо и четко очерчены, что отличает их от комковатых и рваных структур, зачастую наблюдаемых в других, «не вполне» спиральных галактиках.

Здесь более старые красные звезды концентрируются ближе к центру галактики, а более молодые и голубые звезды сосредотачиваются в ее спиральных рукавах и в областях наиболее активного звездообразования в красноватых пузырях областей H II (области ионизированного водорода). Снимки, полученные «Хабблом» в ультрафиолетовом и видимом свете, прекрасно дополняются инфракрасными изображениями, полученными «Джеймсом Уэббом», и данными наземных радиотелескопов, таких, как ALMA. При сравнении изображений от «Уэбба» видны их разительные отличия, позволяющие иначе взглянуть на массы газа и пыли в рукавах галактики и на плотное скопление звезд в ее ядре. Комбинированные же изображения позволяют создать еще более удивительную картину и получить «новый дизайн» этой галактики.

«Острое зрение „Уэбба“ позволило выявить тончайшие нити из пыли и газа в грандиозных спиральных рукавах, которые отходят от центра к краям этого изображения, — написано в пресс-релизе 2 NASA и ESA. — Прозрачность газа в области ядра позволяет почти беспрепятственно изучать звездные скопления в центре галактики». «Уэбб» разглядывал M74 с помощью своего инструмента MIRI, предназначенного для наблюдений в среднем инфракрасном диапазоне.

Светящиеся белесые, красноватые, розовые и светло-голубые струи газа обращаются возле ярко-синего центра, и все это — на темном фоне глубокого космоса. На более раннних фото «Хаббла» были запечатлены спиралевидные голубые и розовые рукава галактики, но сам центр терялся в светящейся желтоватой дымке. Снимок, сделанный «Уэббом», поможет «узнать больше о самых ранних фазах образования звезд в окружающей Вселенной» и со временем получить больше информации о 19 ближайших к Млечному Пути галактиках, где присутствуют области активного звездообразования. Это позволит не только более четко выявить эти области, но и точно измерить массу и возраст звездных скоплений и получить представление о природе мелких пылинок, дрейфующих в межзвездном пространстве.

NASA/ESA/CSA, A Carter (UCSC), the ERS 1386 team, and A. Pagan (STScI)
NASA/ESA/CSA, A Carter (UCSC), the ERS 1386 team, and A. Pagan (STScI)
2. Первое фото экзопланеты

Космический телескоп NASA «Джеймс Уэбб» получил свое первое прямое изображение планеты, расположенной за пределами Солнечной системы. Фото 3 экзопланеты, обозначаемой как HIP 65426 b, было сделано с использованием четырех разных светофильтров. Это самый четкий снимок экзопланеты на сегодняшний день. Маленькая белая звездочка на каждом кадре отмечает положение родительской звезды HIP 65426, которая была скрыта с помощью коронографов и обработки снимков.

«Это весьма знаменательное событие не только для „Уэбба“, но и для всей астрономии в целом, — считает Саша Хинкли (Sasha Hinkley 4) из Эксетерского университета в Великобритании. — Особенно впечатляюще выглядит прекрасная работа коронографов „Уэбба“, наборов масок, способных блокировать свет родительской звезды».

Хинкли руководил наблюдениями 5 HIP 65426 b в составе международной группы, включавшей членов Европейского и Канадского космических агентств. Согласно данным NASA, эта экзопланета, впервые обнаруженная в 2017 году с помощью Очень Большого Телескопа Европейской южной обсерватории в Чили, расположена в 355 световых годах от Земли в созвездии Центавра, она примерно в 6–12 раз превосходит по своей массе Юпитер, а возраст ее для планеты чрезвычайно мал — всего 15–20 млн лет (Земле — 4,5 млрд лет). Экзопланета представляет собой газовый гигант, лишенный твердой поверхности, и это означает, что она непригодна для известных нам форм жизни. HIP 65426 b, впрочем, может обладать крупными скалистыми спутниками, но и на них жизни пришлось бы чрезвычайно туго — гигант находится в сто раз дальше от своей звезды, чем Земля от Солнца (Юпитер и Европа со своим подледным океаном находятся примерно в 5 а. е. от светила). Собственно, именно благодаря большому удалению HIP 65426 b от родительской звезды «Уэбб» и смог запечатлеть эту планету.

Изображения экзопланет до сих пор достаточно редки (исчисляются несколькими десятками), обычно удается сфотографировать лишь самые крупные планеты, которые по своей массе многократно превосходят массу Юпитера, причем расположены они при этом достаточно далеко от своих солнц. Зачастую такие планеты мало чем отличаются от небольших недозвезд — коричневых карликов, нижний предел массы которых составляет, по разным оценкам, 13–25 юпитеров 6.

NASA/ESA /CSA /Ryan Lau /JWST ERS Team/Judy Schmidt
NASA/ESA /CSA /Ryan Lau /JWST ERS Team/Judy Schmidt
3. Таинственная звездная рябь

«Джеймс Уэбб» запечатлел также звезду, окруженную странными концентрическими оболочками, которые постепенно сходят на нет, причем местами эта рябь имеет ярко выраженную прямоугольную форму.

Изображение было получено еще в июле и опубликовано в «Твиттере» 7 астрофотографом — специалисткой по обработке космических изображений Джуди Шмидт (Judy Schmidt 8), — затем вызвало целый поток интересных обсуждений.

На фото изображена звезда, известная как WR140, окруженная правильными волнистыми кругами, которые по мере расширения постепенно пропадают. Круги, однако, не идеально круглые, а имеют несколько квадратный вид, что кого-то из обсуждавших заставило высказывать предположения о возможном искусственном их происхождении.

Марк Маккориан (Mark McCaughrean 9), входящий в научную группу «Джеймса Уэбба», а также научный советник Европейского космического агентства, попытался дать этому явлению свое объяснение в той же ветке «Твиттера» 10: «Шестиконечная синяя структура — это просто артефакт, вызванный оптической дифракцией от яркой звезды WR140 на этом изображении, — написал он. — Однако красноватые фигуры и их „квадратность“ — вещи вполне реальные, они на самом деле присутствуют в космосе возле этой звезды». Он отметил, что WR140 — это звезда типа Вольфа — Райе, для которой характерны очень высокие температуры и светимость, и она выбросила большую часть своего водорода в космос. Подобные объекты, как правило, окружены газо-пылевыми оболочками, выстраивающимися порой в странные фигуры. Об этом случае уже написана научная статья, которая в настоящее время находится на рассмотрении перед публикацией.

«Да, эти вложенные „квадратные“ кольца реальны, — утверждает Райан Лау (Ryan Lau), астроном из американской Национальной исследовательской лаборатории оптической и инфракрасной астрономии (NOIRLab) и главный исследователь проекта, который получил данные наблюдений. — Наша статья по этому поводу уже отправлена, поэтому, пожалуйста, следите за новостями».

WR140 расположена примерно в 5600 световых годах от Земли в созвездии Лебедя, она представляет собой так называемую переменную звезду, которая периодически то тускнеет, то становится ярче. Пока неизвестно, связана ли переменность звезды с этой таинственной рябью.

Максим Борисов


1 См. интервью с В. Сурдиным: «Джеймс Уэбб» реализует лучшие методы наземной астрономии // ТрВ-Наука №  358 от 02.07.2022.

2 esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Webb/Webb_inspects_the_heart_of_the_Phantom_Galaxy

3 esawebb.org/images/HIP-65426b/

4 physics-astronomy.exeter.ac.uk/staff/sh573

5 blogs.nasa.gov/webb/2022/09/01/nasas-webb-takes-its-first-ever-direct-image-of-distant-world/

6 См. также arxiv.org/abs/2208.14990

7 twitter.com/SpaceGeck/status/1564137949993656320

8 planetary.org/profiles/judy-schmidt

9 liysf.org.uk/liysf/principal-lectures/professor-mark-mccaughrean

10 twitter.com/markmccaughrean/status/1564144465828347904

Подписаться
Уведомление о
guest

1 Комментарий
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии
Владимир Аксайский
Владимир Аксайский
23 дней(-я) назад

Джуди Шмидт замечательно раскрасила изображение М74 от Джеймса Уэбба – в центре прямо таки лицо голубой незнакомки – похоже, не случайно М74 похожа на нашу галактику.
Любопытно, кто в НАСА первый предложил когда-то расцвечивать изображения? – изумительная идея в духе антропного принципа.
Изображение звезды с рябью тоже впечатляет.

M74_Galaxy_JWST_MIRI_face_50.jpg
Оценить: 
Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5 (3 оценок, среднее: 3,33 из 5)
Загрузка...