Космос не чёрный. Это мы его таким видим, потому что наши глаза и большинство датчиков не рассчитаны на то, чтобы увидеть другое излучение от миллиардов объектов нашей Вселенной.

Поэтому в декабре 2021 года запустили орбитальную обсерваторию Джеймс Уэбб.

Он создаёт детальные фотографии космических объектов и рядом с нами, и в сотнях миллионов световых лет от нас в близком и среднем инфракрасном излучении, чтобы мы увидели то, на что смотреть нам до масштабного технологического прогресса не полагалось.

Американское космическое агентство NASA вместе с ESA из Европы и CSA из Канады разрабатывали обсерваторию 20 лет и потратили на неё больше 10 миллиардов долларов. Аппарат сейчас находится в 1,5 млн километров от Земли (пять расстояний от Земли до Луны), имеет разрешающую способность в 5,6 раза больше, чем Хаббл, и до 10 раз больше, чем его земные аналоги.

Открытий много. Ниже собрал самые впечатляющие фотографии спустя год телескопа в космосе и их историю.

Проверяем, что из этого вышло.

1. Снимок старой вселенной

Здесь в полном разрешении

Эффект линзы формируется гравитационным искажением галактик, а не проблемами телескопа

Большинство ярких точек, которые вы видите выше, это галактики.

Данный участок космоса расположен настолько далеко, что в ночном небе его закроет песчинка на расстоянии вашей вытянутой руки. Отсюда заметен эффект линзы, который возник не из-за оптики телескопа, а из-за гравитационной деформации от других галактик, находящихся рядом с кусочком вселенной на фото (тут замешана тёмная материя, но это отдельная тема).

Искажения эти привели к тому, что, например, мы видим две галактики недалеко от центра, хотя они на самом деле являются одной и той же. Доказали это с помощью спектрального анализа тем же телескопом.

Одна галактика, которая выглядит как две

Красные точки – древнейшие галактики с первых времён. Цвет такой, потому что

Удивительно и то, что на этом фото попала галактика возрастом 13,1 миллиарда лет. Точнее, это сейчас ей столько, а в кадре она только на этапе рождения. Напоминаю, сейчас считается, что нашей Вселенной 13,8 миллиардов лет. Так что одна из древнейших галактик для нас выглядит совсем ещё малышкой, настолько долго свет от неё летит к нам.

Результат получили путём склейки фотографий на разных уровнях излучения. В общей сложности процесс съёмки занял 12,5 часов, когда телескоп Хаббл потратил недели на куда менее детализированную версию этого же участка космоса.

2. Звезда после взрыва (на самом деле две)

Фото в ближнем инфракрасном излучении слева (оригинал), среднем инфракрасном излучении справа (оригинал)

Красивый пример, как формируются туманности.

Южная кольцевая туманность состоит из двух звёзд, красоту которой образует белый карлик. Он уже несколько тысяч лет выбрасывает ионизированный газ и ультрафиолетовое излучение, придающие объекту яркую кольцевую окраску.

Ранее его снимал телескоп Хаббл. Новая версия позволяет лучше изучить состав материала и расположение молекул газа внутри вспышки.

Звезда поярче моложе, она влияет на гравитационное распределение «облаков». На самом деле туманность не выглядит как кольцо, а напоминает две чашки для супа, которые приставили дном друг к другу, а в центре пустота для двух звёзд-соседок.

3. Космические скалы

Здесь версии в полном разрешении

Совсем рядом с нами, в 7500 световых лет находится скопление звёзд под названием туманность Киля. Великолепную стену её небольшого участка вы видите не в первый раз, но телескоп Уэбба позволил заглянуть вглубь неё и рассмотреть состав монструозного формирования в деталях.

Так называемые «горы» длиной в 7 световых лет состоят из пыли и плотного газа, которые формируют новые светила.

Радиация от звёзд в участке над этим изображением толкает пыль и газ наружу, тем самым из них формируется пещеристая область земляного цвета. Голубой «пар» это оставшийся перегретый ультрафиолетовым излучаем газ, который не успел уйти от «взрыва» и остался испаряться.

Новое фото передаёт больше объёма и текстуры туманности, открывает сотни новых звёзд, которые раньше нельзя было банально увидеть.

4. Семейный портрет

Здесь версии в полном разрешении

Снимок показывает, как смешивающиеся галактики в группе Квинтет Стефана запускают формирование звёзд друг в друге и как между ними распределяется газ. В ранней Вселенной такая реакция была частой, потому что скопления находились рядом друг с другом.

Телескоп Уэбба показывает в невиданных ранее деталях происходящее процессы. Например, лучше различимы выбросы чёрной дыры (квазара) в центре самой верхней галактики. Инфракрасные датчики сквозь пыль различили разные типы газов, сформированных на краях её горизонта событий. Раньше это было невозможно сделать.

Галактика слева находится дальше от остальных и не участвует в активном столкновении, а вот верхняя м большой скоростью «влетает» в другие три. Событие настолько грандиозное, что Уэбб запечатлел даже шоковую волну (оранжевый пояс в центре фото) от такого межгалактического удара.

5. Рождение звезды

Здесь версии в полном разрешении

Хотите увидеть, как выглядело наше Солнце 4,5 миллиарда лет назад, когда было совсем малышом? Приблизительно как на фото выше.

Протозвезде L1527 всего 100 000 лет, её даже полноценным объектом ещё не назвать. По Земле уже ходили Homo Sapiens, когда её газ только начал накапливаться.

Самого светила, а точнее, его «зёрнышка» не видно, оно спрятано за чёрной линией прямо в центре реакции. Этот разделитель состоит из пыли и газа, которые в очень далёком будущем (около 2 миллиардов лет) превратятся в экзопланеты вроде Земли и Марса.

Что касается окраски, на самом деле газ однородного цвета, но верхняя его часть его выглядит оранжевым, потому что датчики телескопа улавливали излучение через стену пыли. Саму её не видно, но длину волны препятствие исказило. С другой стороны, синим он тоже не является, потому что часть холодного оттенка область тоже дошла до нас сквозь помехи, только менее плотного слоя.

Понимание того, как газ скапливается в одном месте, формируя звезду, или почему этого не происходит, стоит одной из главных задач обсерватории. Ради таких наблюдений и открытий телескоп Уэбба отчасти и запустили.

6. Карликовая галактика во всей красе

Галактика Вольф-Ландмарк-Мелотт. Телескоп Хаббл

Подробный снимок её правой части. Здесь версии в полном разрешении

Сравнение с ранней фотографией

Не каждая галактика имеет в центре чёрную дыру, как Млечный Путь. Например, есть просто скопление звёздных систем без выраженной формы и центра, их ещё называют «неправильными».

Например, Вольф-Ландмарк-Мелотт в трёх миллионах световых лет от Земли. Она находится в относительной изоляции от других галактик, это делает скопление хорошим полигоном, чтобы изучить формирование и эволюцию галактик.

С помощью Джеймса Уэбба один из её регионов сфотографировали так детально, как ни одна нейросеть не смогла бы проявить недостающие элементы.

Звёзды небольшой массы могут существовать миллиарды лет. Например, нашему Солнцу уже 4,5 млрд лет, и прогноз на его существование в разных фазах даётся ещё как минимум на 5 млрд лет.

Поэтому наблюдение светил в такой практически нетронутой другими галактике как Вольф-Ландмарк-Мелотт позволяет лучше понять, что происходило на первых этапах формирования вселенной 14 миллиардов лет назад.

7. Кольца Нептуна в новом свете

Здесь версии в полном разрешении

После пролёта Вояжера 2 по касательной ни один корабль не посещал Нептун с 1989 года.

На призрачном фото видно кольца Нептуна, его буйную ветреную атмосферу в виде белых спаек, 6 из 14 лун, причём одна из них это самая яркая точка слева вверху Тритон.

Странное свечение формируется из-за того, что метановый лёд, из которого состоит поверхность планеты, слишком сильно поглощает инфракрасное излучение телескопа, поэтому центральная её часть на поверхности остаётся тёмной, а по контуру видно яркое гало – способный отразиться от метановой атмосферы Нептуна свет.

8. Галактическая гимнастика

Фото Хаббла

Фото Уэбба. В центре видно структуру спиральной галактики до столкновения с более мелкой, образовавшей эффект колеса. Здесь версии в полном разрешении

Похожая на огненное колесо во время представления фаера галактика на фото называется Колесо телеги. Она находится в 400 миллионах световых лет от нас и сформировалась 200 миллионов лет назад, когда в галактику размером как полтора Млечных Пути и такого же типа врезалась намного меньшая соседка.

«Шоковая волна» образовала кольцо ярких молодых звёзд, но первоначальная структура оставалась едва видимой на снимке с Хаббла из-за пыли.

Телескоп Джеймса Уэбба проявил рукава материнской галактики намного ярче, и новая версия ещё больше напоминает огненное шоу, которым столкновение двух галактик, по своей сути, и является.

9. Уничтожение того самого спутника

Виды на столкновение с разных точек в космосе

26 сентября мы выпустили новость о том, что NASA разобьёт космический аппарат DART об астероид Диморфос, чтобы протестировать возможности человека перенаправлять внеземные объекты от падения на Землю.

Опасности Диморфос, вращающийся вокруг Солнца, не представляет, но пересекает орбиту Земли и Марса и раз в 60 лет пролетает недалеко от нашей планеты.

Для результата выше нужно было дополнительно подготовить и настроить телескоп в течение нескольких недель, потому что его датчики настроены на отслеживание движения в три раза медленнее, чем скорость вращения астероида.

В итоге для нас результат из 10 изображений, снятых в течение 5 часов, выглядит как короткая вспышка, а для учёных это источник информации, который сопоставили с данными с других телескопов и сделали нужные им выводы.

Кстати, введите в Google «dart mission» и получите пасхалку.

10. Две соседки с подсветкой

Здесь версии в полном разрешении

Изображение пары VV 191 получено слиянием данных с телескопа Хаббла и Уэбба. Первый дал изображении в ультрафиолете и видимом спектре, второй традиционно в инфракрасном. После обработки информация перекодирована так, чтобы вся она была видна человеческому глазу.

Галактика слева находится дальше, чем её левый «партнёр», и как бы подсвечивает правую. Это подчёркнуто рукавами правой галактики, которые хорошо видно на фоне левой.

А ещё тут есть другая очень далёкая галактика, которая выдаёт себя за две разные. Это выяснилось благодаря «дальнозоркости» телескопа Уэбба.

Около центра левой галактики есть красная арка, снятая в инфракрасном свете. Она такого цвета, потому что находится в миллионах световых лет дальше главных объектов съёмки, а имеет такую форму из-за гравитационного искривления от левой галактики. А теперь видите красную точку справа внизу от её центра? Это та же самая далёкая древняя галактика.

11. Паутина из Очень странных дел

Фото Хаббла

В 29 миллионах световых лет от нас есть красивая спиральная галактика IC 5332, сильно напоминающая Млечный Путь своими изящными рукавами. На фото выше видно, как она выглядит в видимом спектре, когда её снял телескоп Хаббл. То же самое можно увидеть, глядя оттуда на нас.

Помните, я говорил, что космос не такой уж и чёрный, просто наши глаза не всё воспринимают?

Вот так выглядит IC 5332, если посмотреть на её инфракрасное излучение. Не иначе как Изнанка.

Фото Уэбба. Здесь версии в полном разрешении

Жуткая паутина, которая буквально существует там же, где и нормальный видимый спектр света. И самое невероятное, в нашей Галактике всё устроено точно так же.

Да, спираль всё ещё видно, но она разрастается паутиной излучения, которое видно только на среднем инфракрасном излучении. Красные точки (звёзды) при этом тоже не все были видны, потому что Хаббл не смог их сфотографировать. Он для этого не получает достаточного охлаждения.

Те серебристые листы на дне Уэбба как раз и помогают ему охладится до такой степени, чтобы датчики запечатлели подобные изображения.

12. Слияние галактик

Вид на IC 1623. Здесь версии в полном разрешении

На расстоянии в 270 миллионов световых лет от нас из двух формируется одна галактика IC 1623. Из-за активного процесса на завершающей стадии она источает мощнейшее излучение, видимое в инфракрасном диапазоне, поэтому получилось снять её в деталях.

В 2008 году телескоп Хаббл сделал снимок IC 1623, но из-за пыли учёным было сложнее понять происходящее..

Новый телескоп заглядывает сквозь пыль и показывает исполинский процесс чище. Подтверждается теория, что слияние с большой вероятностью закончится формированием сверхмассивной чёрной дыры.

13. Свечение и КОЛЬЦА Юпитера

Здесь версии в полном разрешении

Кольца Юпитера

Увидеть эту электрическую ауру своими глазами нельзя, поскольку мы не видим в ближнем инфракрасном свете, в котором видит телескоп Уэбба. Астронавты не ожидали, что изображение «юпитерского сияния» получится запечатлеть настолько хорошо.

Изображение получено путём слияния трёх фото, снятых в разных спектрах: красном, салатовом и циане. Красное показывает сияние, отражённое от нижних облаков и высоких туманов, салатовый демонстрирует туманы на полюсах, а циановый означает свет, отражённый от самых глубоких главных облаков.

На втором фото можно видеть спутники и даже кольца Юпитера, реальные фотографии которых вы, скорее всего, нигде не видели. У газового гиганта пояс в миллион раз тоньше самой планеты, поэтому различить их очень сложно.

Кстати, знаменитое Красное пятно, которое тут белого цвета, смогло бы проглотить всю нашу Землю.

14. Пространственная рябь двух звёзд

Дуальная система WR140. Здесь версии в полном разрешении

В шести тысячах световых лет от нас лежит система из двух звёзд под названием WR140, одна из которых относится к типу Вольфа – Райе, огромных светил, которые уже сожгли всю водородную оболочку и существуют за счёт переработки в своём ядре уже гелия.

Звёзды вращаются вокруг друг друга и каждые восемь лет по касательной встречаются, образуя такие видимые кольца. Состав их «волн» до сих пор неизвестен, зато по яркости колец можно понять, когда было последнее.

15. Столпы Творения

Столпы Творения. 1995, Хаббл

Столпы Творения. 2014, Хаббл

Столпы Творения. Ближний инфракрасный спектр, 2022, Уэбб. Здесь версии в полном разрешении

Столпы Творения. Средний инфракрасный спектр, 2022, Уэбб

Столпы Творения. Синтез ближнего и среднего инфракрасного спектра, 2022, Уэбб

Первое фото этих то ли зачарованных дворцов, то ли космических змеев из Туманности Орла (6500 лет от Земли) сделали через телескоп Хаббла первый раз в 1995 году и второй в 2014 году.

Новая, более детализированная и яркая версия снята с помощью камер ближнего и среднего инфракрасного излучения на телескопе Уэбба.

В клубах этой пыли формируются звёзды. После этого светила начнут по принципу галактик разбрасывать вокруг себя материал, из которого позже сформируются планеты и звёздные системы.

Новый кадр выглядит чище, потому что инфракрасный свет проникает сквозь пыль, которую запечатлел Хаббл. Однако мы всё ещё видим очертания этих столбов из-за того самого межзвездного водородно-пылевого материала, из которого позже вырастут светила и планеты.

Поэтому, хоть мы и увидели больше сквозь это формирование, даже телескоп Уэбба не способ показать тысячи галактик, который скрываются за Столпами Творения.

📸 Все фотографии в статье:

• До ←

  25 настроек macOS, которые нужно изменить после покупки нового Mac

• После →

  Вышли бета-версии новых приложений Apple Music и Apple TV для Windows