„James Webb“ dokázal natočit proces formování exoplanety a exoměsíců

12. července NASA zveřejnila první plnobarevné snímky z vesmíru pořízené nejvýkonnějším vesmírným dalekohledem Jamesem Webbem.

Toto je začátek vysílání vědeckých dat shromážděných teleskopem na oběžné dráze v infračervené oblasti. Vesmírný dalekohled byl vypuštěn v roce 2021, příprava projektu trvala 25 let a 10 miliard dolarů.

Nyní se teleskop „vznáší“ v bodě L2 Lagrange (jeden z pěti bodů v systému Slunce-Země, kde se jejich gravitační síly vzájemně „vyrovnávají“ a může v něm zůstat malý objekt) 1,5 milionu km od Země. Prvních pět snímků Jamese Webba jsou úžasně detailní snímky různých koutů vesmíru. NASA jim poskytla barvité popisy a poskytla podrobnosti o fungování dalekohledu.

Zrození hvězdy v mlhovině Carina

Tato krajina je okrajem obří plynové bubliny emisní mlhoviny NGC 3324 v souhvězdí Carina, ve které probíhá intenzivní tvorba hvězd. Zdánlivě trojrozměrný obrázek se nazývá „Space Rocks“ – a skutečně vypadá jako skalnaté hory za měsíčního večera.

Nejvyšší „vrcholy“ na snímku jsou vysoké asi 7 světelných let (světelný rok je vzdálenost, kterou světlo urazí ve vakuu za jeden juliánský rok (365,25 dne) a rovná se 9,46 bilionu km). Samotná mlhovina, NGC 3324, je od Země vzdálena přibližně 7600 XNUMX světelných let a lze ji pozorovat na jižní polokouli v souhvězdí Carina.

Nejranější a nejrychlejší fáze formování hvězd je obtížné zachytit, ale Webbova výjimečná citlivost, prostorové rozlišení a zobrazovací schopnosti mohou zaznamenávat tyto nepolapitelné události, poznamenává NASA.

Evoluce černé díry

Tento obrázek ukazuje Stephen’s Quintet, skupinu pěti vizuálně sousedících galaxií v souhvězdí Pegasa, objevené astronomy v roce 1877. Obrázek obsahuje více než 150 milionů pixelů a je sešit z přibližně 1000 souborů.

Přestože se jim říká „kvintet“, pouze čtyři galaxie jsou skutečně blízko sebe a vzájemně propojené. Pátá galaxie zcela vlevo je ve srovnání s ostatními čtyřmi v popředí. Její vzdálenost od Země je „jen“ 40 milionů světelných let, zatímco ostatní čtyři galaxie jsou asi 290 milionů světelných let daleko.

Snímek ukazuje brilantní shluky milionů mladých hvězd a hvězdotvorné oblasti nedávno zrozených hvězd. Z několika galaxií jsou díky gravitačním interakcím vytahovány široké ohony plynu, prachu a hvězd.

Nejvyšší galaxie ve skupině, NGC 7319, obsahuje aktivní galaktické jádro, supermasivní černou díru s hmotností 24 milionů hmotností Slunce. Aktivně nasává hmotu a vyzařuje světelnou energii odpovídající 40 miliardám Sluncí.

Blízkost galaxií dává astronomům příležitost pozorovat sloučení a interakci mezi nimi, poznamenává NASA. Zřídkakdy vědci vidí tak podrobně proces, jak interagující galaxie způsobují vznik hvězd jedna v druhé a jak je plyn v těchto galaxiích narušen.

Stefan’s Quintet je „fantastická laboratoř“ pro studium těchto procesů zásadních pro všechny galaxie, říká popis snímku. Vědci doufají, že pochopí rychlost, jakou se supermasivní černé díry živí a rostou.

Mlhovina Jižní okraj

Dvě kamery na palubě Webb pořídily snímky planetární mlhoviny NGC 3132, známé jako Jižní okraj. Levý snímek je blízký infračervený, pravý střední infračervený.

Jižní prstenec je od Země vzdálen přibližně 2500 XNUMX světelných let. Mraky plynu a prachu jsou vyvrženy umírající hvězdou. Byly emitovány po tisíce let slabší hvězdou z páru ve středu mlhoviny. Díky Webbovým infračerveným senzorům snímky poprvé ukázaly, že hvězda byla zakryta prachovou clonou.

„Protože planetární mlhoviny existují desítky tisíc let, je pozorování mlhoviny jako sledování filmu ve výjimečném zpomaleném záběru. Každá skořápka odstraněná z hvězdy dává výzkumníkům příležitost přesně změřit plyn a prach v ní přítomné,“ píše se v popisu snímku.

Voda v atmosféře exoplanety

Webb detekoval zřetelné stopy vody a důkazy o mracích a oparu v atmosféře obří planety s horkým plynem obíhající kolem vzdálené hvězdy podobné Slunci.

WASP-96 b je jednou z více než 5000 1150 potvrzených exoplanet v Mléčné dráze (galaxie obsahující naše Slunce a Zemi). Tato exoplaneta se nachází XNUMX světelných let od Země v jižním souhvězdí Fénixe. Ve sluneční soustavě neexistují obdoby této planety.

Spektrografická metoda vám umožní analyzovat množství vodní páry v atmosféře a její teplotu.

Nejhlubší a nejjasnější obraz vesmíru

Tuto fotografii představil americký prezident Joe Biden 11. července. Toto je nejhlubší a nejčistší infračervený snímek vesmíru, který byl dosud pořízen, uvedla NASA. Aby jej získal, musel James Webb sbírat světlo ze vzdálených galaxií na různých vlnových délkách po dobu 12,5 hodiny.

Kupa galaxií SMACS 0723 se skládá z tisíců objektů – jejich světlu trvalo miliardy let, než dorazilo k Zemi. Nyní se tyto galaxie objevují před pozemským divákem velmi mladé – jen miliardu let po velkém třesku.

BBC cituje administrátora NASA Billa Nelsona, který řekl, že snímky „jasně ukazují, jak Webb pomáhá najít odpovědi na otázky, které si ani neumíme pořádně položit – otázky, které nám pomohou lépe porozumět našemu vesmíru a místu člověka v něm.“

Tento kalibrační snímek pořízený dalekohledem byl zveřejněn 11. července. NASA jej označila za nejhlubší snímek oblohy v infračerveném světle. Jeho získání trvalo 32 hodin expozice.

Na snímku vynikají jasné hvězdy se svými šesti dlouhými, ostře ohraničenými difrakčními hroty – efekt šestiúhelníkových segmentů zrcadla Jamese Webba Telescope. Světelné skvrny za hvězdami – tisíce slabých galaxií – vyplňují téměř celé pozadí.

Průměr zrcadla dalekohledu je 6,5 metru. Zrcadlo se skládá z 18 pozlacených šestihranných rozmístitelných segmentů. Teleskop má čtyři vědecké přístroje: Near Infrared Camera (NIRCam), Near Infrared Spectrograph (NIRSpec), Mid-Infrared Instrument (MIRI) a Near Infrared Thermal Imager a Slitless Spectrograph s jemným polohovacím senzorem.

Foto: NASA, ESA (European Space Agency), CSA (Canadian Space Agency) a STScI (Space Telescope Research Institute).