Teleskop Webba wyostrza wczesne galaktyki i Jowisza

Pierwsze wyniki naukowe pojawiły się w ostatnich tygodniach, a to, co teleskop zobaczył w najgłębszej przestrzeni kosmicznej, było nieco zaskakujące. Niektóre z tych odległych galaktyk są uderzająco masywne. Ogólne założenie było takie, że wczesne galaktyki – które powstały wkrótce po zapaleniu się pierwszych gwiazd – będą stosunkowo małe i zniekształcone. Niektóre są duże, jasne i dobrze zorganizowane.

Niesamowity teleskop internetowy. Ale wszechświat to coś więcej.

„Modele tego nie przewidują” – powiedział Garth Ellingworth, astronom z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Cruz, dotyczący wczesnych masywnych galaktyk. „Jak we wszechświecie robisz to w tak wczesnym czasie? Jak tak wiele gwiazd powstało tak szybko?”

To nie jest globalny kryzys. To, co się dzieje, to dużo szybkiej nauki, wykonywanej „w czasie rzeczywistym”, powiedział astrofizyk Jehan Kartaltepe z Rochester Institute of Technology. Dane napływają z nowego teleskopu, który jest jednym z legionów astronomów publikujących nowe artykuły, szybko publikujących je online przed recenzją.

Webb widzi rzeczy, których nikt inny nie widział z tak drobnymi szczegółami i z tak dużej odległości. Zespoły badawcze z całej planety ślęczą nad publicznie dostępnymi danymi i ścigają się, aby odkryć najbardziej odległe galaktyki lub dokonać innych fascynujących odkryć. Nauka często rozwija się w imponującym tempie, coraz bardziej rozwijając wiedzę, ale Webb jednocześnie wyrzuca na naukowców mnóstwo kuszących danych. Wstępne szacunki odległości zostaną zweryfikowane po bliższym zbadaniu.

Kartaltepe powiedziała, że ​​z pewnością nie martwi się żadnym napięciem między teorią astrofizyczną a tym, co widzi Webb: „Możemy podrapać się po głowie pewnego dnia, ale po dniu 'Och, teraz to wszystko ma sens’”.

NASA ujawnia pierwsze zdjęcia z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba

Co zaskoczyło Astronom Dan Koo z Space Telescope Science Institute to liczba uroczych galaktyk przypominających dyski.

„Myśleliśmy, że wczesny wszechświat był tym chaotycznym miejscem, w którym znajdują się wszystkie te gromady formowania się gwiazd i wszystko się pomieszało” – powiedział Koo.

To założenie o wczesnym Wszechświecie było częściowo spowodowane obserwacjami z Teleskopu Kosmicznego Hubble’a, które ujawniły wczesne nierówne galaktyki o nieregularnych kształtach. Ale Hubble monitoruje stosunkowo wąską część widma elektromagnetycznego, w tym światło „widzialne”. Webb monitoruje promieniowanie podczerwone, zbierając światło poza zasięgiem Hubble’a. W przypadku Hubble’a Koe powiedział: „Przegapiliśmy wszystkie chłodniejsze i starsze gwiazdy. Tak naprawdę widzieliśmy tylko te interesujące małe”.

Najłatwiejszym wyjaśnieniem dla tych zaskakująco masywnych galaktyk jest to, że przynajmniej w przypadku niektórych z nich popełniono błąd w obliczeniach – prawdopodobnie z powodu mistyfikacji świetlnej.

Odległe galaktyki są bardzo czerwone. Są one, w języku astrologicznym, „przesunięcie ku czerwieni”. Długości fal światła z tych obiektów mogą być rozciągnięte z powodu rozszerzania się wszechświata. Zakłada się, że te, które wydają się być zaczerwienione – i mają największe przesunięcie ku czerwieni – są najdalsze.

Ale kurz może rzucać rachunki. Pył może pochłaniać niebieskie światło i zaczerwienić ciało. Niektóre z tych bardzo odległych, pokrytych czerwoną powłoką galaktyk mogą być bardzo zakurzone i w rzeczywistości nie tak odległe (i młode), na jakie wyglądają. To dostosowałoby obserwacje do tego, czego oczekiwali astronomowie.

Albo może pojawić się inne wyjaśnienie. Pewne jest, że na razie teleskop o wartości 10 miliardów dolarów – wspólny wysiłek NASA i agencji kosmicznych w Kanadzie i Europie – jest Prześlij nowe notatki Nie tylko dla tych odległych galaktyk, ale także dla rzeczy bliżej domu, takich jak Jowisznowo odkryta gigantyczna asteroida i kometa.

The Najnowsze odkrycie w sieci Zapowiedziany w czwartek: Dwutlenek węgla wykryto w atmosferze odległej gigantycznej planety zwanej WASP-39b. Jest to „pierwsze ostateczne wykrycie dwutlenku węgla w atmosferze egzoplanety” – mówi Nicole Colon, naukowiec projektu NASA Web. Chociaż WASP-39 b jest uważany za zbyt gorący, aby nadawał się do zamieszkania, udane odkrycie dwutlenku węgla pokazuje, jak ostry jest wzrok Webba i zwiastuje przyszłe badania odległych planet, na których może istnieć życie.

Teleskop jest kontrolowany przez inżynierów z Space Telescope Science Institute w Baltimore. Centrum Operacji Misyjnych znajduje się na drugim piętrze instytutu, który znajduje się na skraju kampusu Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa.

Pewnego ranka w sterowni pracowały tylko trzy osoby: kontroler operacyjny Irma Araceli Kispi-Nera, inżynier systemów naziemnych Evan Adams i kontroler dowodzenia Kayla Yates. Siedzieli w rzędzie stacji roboczych z dużymi ekranami załadowanymi danymi z teleskop.

Wybierz się na kosmiczną wycieczkę po zdjęciach uchwyconych przez teleskop Webb NASA

„Zazwyczaj nie żyjemy w przywództwie biznesowym” – powiedział Yates. Innymi słowy, nikt nie steruje teleskopem za pomocą joysticka lub czegoś w tym rodzaju. Działa w dużej mierze niezależnie i realizuje tygodniowy monitoring. Polecenie jest wysyłane z pokoju kontroli lotów do NASA Goddard Space Flight Center w Greenbelt w stanie Maryland. Stamtąd trafia do NASA Jet Propulsion Laboratory w Pasadenie w Kalifornii, a następnie do Deep Space Network – anten radiowych w pobliżu Barstow w Kalifornii oraz Madrytu i Canberry w Australii. W zależności od obrotu Ziemi jedna z tych anten może wysłać polecenie do teleskopu.

Dawno temu z centrum operacyjnego misji w Baltimore zniknęły tłumy ludzi, którzy rano byli pod ręką uruchom teleskop ostatnie święta.

„Świadectwem tego, jak odnieśliśmy sukces, jest to, że możemy przejść z kilkuset do zaledwie trzech z nas” – powiedział Adams.

Harmonogram obserwacji jest w dużej mierze zdeterminowany chęcią bycia wydajnym, a to często oznacza patrzenie na rzeczy, które pojawiają się blisko siebie na niebie, nawet jeśli są od siebie oddalone o miliardy lat świetlnych.

Zwiedzający będzie rozczarowany, gdy zda sobie sprawę, że zespół kontroli lotów nie widzi tego, co widzi teleskop. Nie ma dużego ekranu pokazującego np. kometę, galaktykę czy świt czasu. Ale zespół kontroli lotu może odczytać dane opisujące orientację teleskopu – na przykład „32 stopnie w górę w prawo, 12 stopni nachylenia”. Następnie skonsultuj się z mapą gwiazd, aby zobaczyć, gdzie skierowany jest teleskop.

„To jest pomiędzy Andromedą i jakąkolwiek inną konstelacją, jaką to jest” – powiedział Adams.

„Niesamowite” zdjęcia Jowisza ujawnione przez teleskop Jamesa Webba NASA

Oto próbka niektórych obserwacji Webba, które powinny przynieść nowe obrazy, a także raporty naukowe w nadchodzących miesiącach:

galaktyka koła wózka: Uderzająco piękna i rzadka galaktyka „pierścieniowa”, odległa o około 500 milionów lat świetlnych. Jego niezwykła struktura jest wynikiem zderzenia z inną galaktyką. To był jeden z Pierwsze obrazy przetworzone przez zespół internetowy Aby pokazać, co potrafi teleskop.

M16, Mgławica Orzeł: Ta „mgławica planetarna” w naszej galaktyce słynie z tego, że jest domem struktury zwanej „Filarami Stworzenia”, sfotografowanej przez Kosmiczny Teleskop Hubble’a. Stał się jednym z najsłynniejszych zdjęć Hubble’a, pokazującym trzy wysokie pióropusze pyłu oświetlone przez gorące młode gwiazdy poza kadrem obrazu, wszystkie wyreżyserowane przez NASA w celu stworzenia tego, co dla ludzkiego oka wygląda jak krajobraz. Webb powinien stworzyć obraz o podobnej ramce, ale z nową rozdzielczością i szczegółowością, dzięki możliwości zbierania światła na podczerwonych długościach fal niedostępnych dla Hubble’a.

Ganimedes, największy księżyc Jowisza: Jest to największy księżyc w Układzie Słonecznym, a nawet większy niż planeta Merkury. Naukowcy uważają, że ma podpowierzchniowy ocean z większą ilością wody niż wszystkie oceany na Ziemi. Teleskop będzie szukał pióropuszy, które są gorącymi źródłami podobnymi do tych obserwowanych na księżycu Jowisza, Europie i Enceladusie, powiedział naukowiec projektu Webb, Klaus Pontopedan.

Kometa C/2017 K2: Odkryta w 2017 roku, jest niezwykle dużą kometą z ogonem o długości 500 000 mil skierowanym w stronę Słońca.

Wielka galaktyka spiralna z poprzeczką: Oficjalnie „NGC-1365”, jest to wspaniała, klasyczna galaktyka spiralna typu „pręt” z centralnym pasem gwiazd łączącym dwa wydatne, łukowate ramiona. Znajduje się około 56 milionów lat świetlnych stąd.

Trappist-1 الكواكب Układ planetarny: Siedem planet krąży wokół tej gwiazdy, a wiele z nich znajduje się w „strefie nadającej się do zamieszkania”, co oznacza, że ​​znajdują się w pewnej odległości od gwiazdy, gdzie woda może być płynna na jej powierzchni. Astronomowie chcą wiedzieć, czy te planety mają atmosfery.

Draco i rzeźbiarz: Są to karłowate galaktyki kuliste w pobliżu Drogi Mlecznej. Badając ich ruch przez długi czas, astronomowie mają nadzieję dowiedzieć się więcej o istnieniu ciemnej materii – niewidzialnej substancji, która ma znak grawitacyjny.

To tylko częściowa lista. Jest tam wiele do zobaczenia.

„To non-stop, 24-7, tylko nauka się cofa” – powiedziała Heidi Hamill, astronom planetarny i wiceprezes ds. nauki w Konsorcjum Uniwersytetów ds. Badań Astronomicznych. To ogromna różnorodność nauki. Widziałem jasną czerwoną plamę Jowisza – ale dwie godziny później patrzymy teraz na M33, tę galaktykę spiralną. Dwie godziny później szukamy teraz egzoplanety, którą znam już z nazwy. Cudownie jest to oglądać”.