Как рождаются звезды, подобные Солнцу: телескоп «Джеймс Уэбб» прислал уникальный снимок

НАСА опубликовало новое изображение, присланное телескопом «Джеймс Уэбб», на котором на фоне струй красного газа и облаков звездной пыли изображено рождение звезд, подобных Солнцу, сообщает BBC.

В июле американское аэрокосмическое агентство празднует год работы «Джеймса Уэбба» - самой мощной из когда-либо построенных орбитальных обсерваторий. За это время он прислал на Землю уникальные снимки, позволяющие заглянуть во времена формирования Вселенной и галактик.

На впечатляющей фотографии запечатлен облачный комплекс Ро Змееносца – центр образования звезд, расположенный в 390 световых годах от Земли. Этот снимок дает ученым уникальную возможность рассмоотреть данную область космоса в мельчайших деталях.

«Изображение Ро Змееносца, сделанное «Уэббом», позволяет нам увидеть очень короткий период звездного жизненного цикла с новой ясностью», — сказал Клаус Понтоппидан, один участников команды, работающей с телескопом.


Снимок: Первое юбилейное изображение, полученное космическим телескопом НАСА имени Джеймса Уэбба, показывает рождение звезды так, как никогда раньше, с детализированной импрессионистической текстурой. Объектом исследования является облачный комплекс Ро Змееносца, ближайшая к Земле область звездообразования. Это относительно небольшая, тихая звездная детская, но вы никогда не узнаете ее по хаотичному крупному плану Уэбба. Струи, вырывающиеся из молодых звезд, пересекают изображение, сталкиваясь с окружающим межзвездным газом и освещая молекулярный водород, показанный красным. Некоторые звезды демонстрируют предательскую тень околозвездного диска, задатки будущих планетных систем.

Молодые звезды в центре многих из этих дисков по массе аналогичны Солнцу или меньше. Самой большой на этом изображении является звезда S1, которая появляется среди светящейся пещеры, которую она высекает своими звездными ветрами в нижней половине изображения. Светлый газ, окружающий S1, состоит из полициклических ароматических углеводородов, семейства молекул на основе углерода, которые являются одними из наиболее распространенных соединений, встречающихся в космосе.

Для более подробной информации о том, что происходит, где на изображении Уэбба Ро Змееносца, посмотрите видеотур и прочитайте пресс-релиз .
Авторы и права: НАСА, ЕКА, CSA, STScI, Клаус Понтоппидан (STScI).

У некоторых из звезд есть характерные тени околозвездных дисков — признак того, что вокруг них могут в конечном итоге образоваться планеты. На снимке также отчетливо видны красные струи водорода.

«Это происходит, когда звезда впервые прорывается через свою исходную пылевую оболочку, выбрасывая в космос пару встречных струй – подобно младенцу, впервые протягивающему руки навстречу миру», — говорится в заявлении космического агентства США.

«Свет далеких уголков Вселенной»

В июле исполняется год с тех пор, как президент США Джо Байден обнародовал первый снимок ранней Вселенной, присланный «Джеймсом Уэббом». Особый научный интерес на нем представляли галактики, заметные за заднем плане, некоторые из которых существовали около 13 млрд лет назад.

«Всего за один год космический телескоп "Джеймс Уэбб" изменил представление человечества о космосе, впервые заглянув в пылевые облака и увидев свет из далеких уголков Вселенной», — сказал глава НАСА Билл Нельсон.

«Каждое новое изображение — это новое открытие, позволяющее ученым всего мира задавать вопросы и отвечать на них, о чем они когда-то и мечтать не могли», — добавил он.

Телескоп был запущен в декабре 2021 года из Французской Гвианы в рейс на 1,5 млн км в регион, называемый второй точкой Лагранжа.

На последовавших снимках были, в частности, запечатлены впечатляющие новые виды Юпитера, так называемые горы и долины области звездообразования в туманности Киля, получившей название Космические скалы, а также группа из пяти галактик в созвездии Пегаса, называемая Квинтет Стефана.

Космический телескоп «Джеймс Уэбб» представляет собой уникальную обсерваторию с позолоченным зеркалом диаметром в 6,5 м.

В отличие от своего предшественника «Хаббла», он наблюдает инфракрасный свет, что позволяет ему заглянуть ближе к началу времени и эффективнее проникать сквозь пылевые облака, где формируются звезды и планетарные системы.

Телескоп был создан в НАСА при участии Европейского и Канадского космических агентств и обошелся в 10 млрд долларов.

Вот что об этом говорят сами ученые:

Космический телескоп НАСА имени Джеймса Уэбба продолжает удивлять насыщенными событиями изображениями, на которых изображена относительно тихая область звездообразования.

Космический телескоп НАСА имени Джеймса Уэбба завершает успешный первый год научных исследований и потрясающих изображений с подробным обзором ближайшей к Земле области звездообразования, облачного комплекса Ро Змееносца, в результате чего получается динамическое изображение, которое противоречит относительному спокойствию региона — и практически требует объяснения того, на что именно мы смотрим. В то время как двойные струи были замеченыВзорвавшись из новых звезд раньше, текстура, которую инструмент NIRCam Уэбба обнаруживает в множестве струй, пересекающих изображение, беспрецедентна. Поразительно контрастно, в нижней половине изображения преобладает светящаяся пещера пыли, освещенная и размытая самой массивной звездой в этой сцене. Его звездные соседи имеют массу нашего Солнца или меньше, а некоторые из них демонстрируют характерные тени протопланетных дисков — это означает, что мы смотрим на планетные системы, потенциально похожие на нашу на самых ранних стадиях.


Ро Змееносца (изображение NIRCam)

Красные двойные противоположные струи, исходящие от молодых звезд, заполняют более темную верхнюю половину изображения, а светящаяся бледно-желтая структура, похожая на пещеру, находится внизу в центре, наклонена в сторону двух часов, с яркой звездой в центре. Пыль пещерного сооружения становится тонкой к восьми часам. Над арочным сводом пылевой пещеры располагаются три группы звезд с дифракционными шипами. Темное облако сидит на вершине арки светящейся пыльной пещеры, а одна полоса вьется по правой стороне. Темная тень облака кажется сжатой в центре, а свет выходит в форме треугольника выше и ниже сужения, показывая присутствие звезды внутри темного облака. Из этого темного облака исходят самые большие струи красного материала на изображении, густое и демонстрирующее структуру, похожую на шероховатую поверхность утеса, сияющую ярче по краям. В верхней центральной части изображения звезда показывает еще одну, более крупную сжатую темную тень, на этот раз вертикально. Слева от этой звезды находится более тонкая, нечеткая область.

От нашего космического заднего двора в Солнечной системе до далеких галактик на заре времен космический телескоп НАСА имени Джеймса Уэбба выполнил свое обещание открыть вселенную, как никогда раньше, в первый год своей научной деятельности. Чтобы отпраздновать успешное завершение первого года, НАСА опубликовало изображение Уэбба небольшой области звездообразования в облачном комплексе Ро Змееносца.

«Всего за один год космический телескоп Джеймса Уэбба изменил представление человечества о космосе, впервые заглянув в пылевые облака и увидев свет из далеких уголков Вселенной. Каждое новое изображение — это новое открытие, позволяющее ученым всего мира задавать вопросы и отвечать на вопросы, о которых они когда-то и мечтать не могли», — сказал администратор НАСА Билл Нельсон. «Webb — это инвестиция в американские инновации, но также и научный подвиг, ставший возможным благодаря международным партнерам НАСА, которые разделяют стремление раздвинуть границы того, что, как известно, возможно. Тысячи инженеров, ученых и руководителей вложили всю свою страсть в эту миссию, и их усилия будут продолжать улучшать наше понимание происхождения Вселенной и нашего места в ней».

Новое изображение Уэбба, опубликованное сегодня, показывает ближайшую к нам область звездообразования. Его близость в 390 световых лет позволяет сделать очень подробный крупный план без звезд на переднем плане в промежуточном пространстве.

«В свою первую годовщину космический телескоп Джеймса Уэбба уже выполнил свое обещание открыть вселенную, подарив человечеству захватывающую дух сокровищницу изображений и науки, которой хватит на десятилетия», — сказала Никола Фокс, заместитель администратора научной миссии НАСА. Управление в Вашингтоне. «Чудо инженерной мысли, созданное ведущими учеными и инженерами мира, Уэбб дал нам более полное представление о галактиках, звездах и атмосферах планет за пределами нашей Солнечной системы, чем когда-либо прежде, заложив основу для того, чтобы НАСА возглавило мир в новая эра научных открытий и поиска обитаемых миров».

Изображение Уэбба показывает область, содержащую примерно 50 молодых звезд, каждая из которых по массе равна массе Солнца или меньше. Самые темные области — самые плотные, где толстые пылевые коконы все еще формируют протозвезды. Огромные биполярные струи молекулярного водорода, представленные красным цветом, доминируют на изображении, появляясь горизонтально в верхней трети и вертикально справа. Это происходит, когда звезда впервые прорывается через свою родную оболочку из космической пыли, выбрасывая в космос пару встречных струй, подобно новорожденному, впервые протягивающему руки в мир. Напротив, звезда S1 вырезала светящуюся пещеру из пыли в нижней половине изображения. Это единственная звезда на изображении, которая значительно массивнее Солнца.

«Изображение Ро Змееносца, сделанное Уэббом, позволяет нам увидеть очень короткий период звездного жизненного цикла с новой ясностью. Наше Солнце давно пережило подобную фазу, и теперь у нас есть технология, позволяющая увидеть начало истории другой звезды», — сказал Клаус Понтоппидан, работавший научным сотрудником проекта Уэбба в Научном институте космического телескопа в Балтиморе, штат Мэриленд. до запуска телескопа и в течение первого года работы.

У некоторых звезд на изображении видны контрольные тени, указывающие на протопланетные диски — потенциальные будущие планетные системы в процессе создания. Узнайте больше в видеотуре по изображению или исследуйте себя на увеличенном изображении.

Целый год по всему небу

С самого первого изображения глубокого поля, представленного президентом Джо Байденом, вице-президентом Камалой Харрис и Нельсоном в прямом эфире в Белом доме, Уэбб выполнил свое обещание показать нам больше Вселенной, чем когда-либо прежде. Однако Уэбб открыл гораздо больше, чем далекие галактики в ранней Вселенной.

«Широта науки, которую Уэбб способен исследовать, действительно становится ясной сейчас, когда у нас есть данные за целый год с целей по всему небу », — сказал Эрик Смит, заместитель директора по исследованиям в отделе астрофизики в штаб-квартире НАСА и научный сотрудник программы Уэбба. . «Первый год научной работы Уэбба не только научил нас новым вещам о нашей Вселенной, но и показал, что возможности телескопа превосходят наши ожидания, а это означает, что будущие открытия будут еще более удивительными». Мировое астрономическое сообщество провело последний год, взволнованно изучая первоначальные общедоступные данные Уэбба и пытаясь понять, как с ними работать.

Помимо потрясающих инфракрасных изображений , что действительно взволновало ученых, так это четкие спектры Уэбба — подробная информация, которую можно извлечь из света с помощью спектроскопических инструментов телескопа.. Спектры Уэбба подтвердили расстояния до некоторых из самых далеких когда-либо наблюдаемых галактик и обнаружили самые ранние и самые далекие сверхмассивные черные дыры. Они определили состав атмосфер планет (или их отсутствие) более подробно, чем когда-либо прежде, и впервые сузили круг атмосфер, которые могут существовать на каменистых экзопланетах. Они также выявили химический состав звездных питомников и протопланетных дисков, обнаружив воду, органические углеродсодержащие молекулы и многое другое. Наблюдения Уэбба уже привели к сотням научных статей, в которых даны ответы на давние вопросы и поставлены новые вопросы, которые нужно решить вместе с Уэббом.

Широта науки Уэбба также очевидна в ее наблюдениях за областью космоса, с которой мы наиболее знакомы, — нашей собственной Солнечной системой. Из темноты появляются тусклые кольца газовых гигантов, усеянные лунами, а на заднем плане Уэбб показывает далекие галактики. Сравнивая данные об обнаружении воды и других молекул в нашей Солнечной системе с обнаруженными на дисках других, гораздо более молодых планетарных систем, Уэбб помогает получить представление о нашем собственном происхождении — о том, как Земля стала идеальным местом для жизни, какой мы ее знаем.

«За год научных исследований мы точно знаем, насколько мощным является этот телескоп, и предоставили год впечатляющих данных и открытий», — сказала старший научный сотрудник проекта Уэбба Джейн Ригби из Центра космических полетов имени Годдарда. «Мы выбрали амбициозный набор наблюдений за второй год , основанный на всем, что мы узнали до сих пор. Научная миссия Уэбба только начинается — впереди еще столько всего».

Космический телескоп Джеймса Уэбба — первая в мире обсерватория космических наук. Уэбб разгадывает тайны нашей Солнечной системы, исследует далекие миры вокруг других звезд и исследует таинственные структуры и происхождение нашей Вселенной и наше место в ней. Webb — это международная программа, возглавляемая НАСА совместно с его партнерами, ЕКА (Европейское космическое агентство) и Канадским космическим агентством.

Об этом выпуске: Научный институт космического телескопа Лии Рамзи , Балтимор, Мэриленд;
Научный институт космического телескопа Кристин Пуллиам, Балтимор, Мэриленд.