Fyrir réttu ári síðan birtu stjörnufræðingar fyrstu vísindalegu myndirnar sem teknar voru með James Webb sjónaukanum, sem olli vellíðan hjá mörgum.
Næstu mánuðir færðu einnig byltingarkenndar ljósmyndir af himni, sem hver um sig ýtti mörkum þekkingar okkar á stjörnufræði, auðgaði skilning okkar á alheiminum.
Hefurðu ekki á tilfinningunni að smám saman nefnum við minna og minna um Hubble sjónaukann og fáum aðallega ný skilaboð sem tengjast athugunum James Webb? Þetta er bara hrifning. En staðreyndin er sú að Hubble geimsjónaukinn tók myndir af ekki bestu upplausninni, og stundum beinlínis óskýrar, þannig að helgimyndamyndirnar (Kjölþokan, sköpunarsúlurnar, stjörnumyndunarsvæðið í Litla Magellansskýinu) verða nú miklu betra. Þegar öllu er á botninn hvolft er kominn tími á alveg ný verkefni, meðal annars fyrir athuganir í djúpinu pláss. Því má endalaust skrifa um verk James Webbs sjónauka. Þetta þýðir auðvitað ekki að Hubble sé farinn, hann vinnur enn af kappi í geimnum, en tíminn er kominn á eftirmann hans.
Við munum öll eftir myndinni af sjónauka James Webb í herberginu á jörðu niðri með sólhlífina á lofti, virkni hennar fer eftir staðsetningu hans á sporbraut um L2 punktinn. Og nú er hann einhvers staðar í djúpum alheimsins að rannsaka alheiminn og mynda áhugaverða hluti.
Lestu líka: Fjarflutningur frá vísindalegu sjónarhorni og framtíð þess
Nýir geimsjónaukar munu brátt birtast en Webb verður áfram sá besti
Webb (opinberlega JWST eða James Webb geimsjónauki) mun eftir nokkra mánuði fá annan félaga á nálægri braut um L2, 1,5 milljón kílómetra frá jörðu, Euclid sjónaukann fyrir umfangsmikla könnun á himni, sem mun leita að merkjum um tilvist hulduorku og hulduefnis Nokkrum árum síðar mun Euclid sjónaukinn fá til liðs við sig annar sjónauka - Nancy Grace Roman (Nancy Grace Roman - tvíburi Hubbles), sem mun fara á braut um jörðu. Hins vegar er það James Webb sem mun lengi vera stærsti geimsjónauki, með bestu getu til að skoða smáatriði bæði næsta alheims (sólkerfisins) og fjærsta hluta alheimsins.
Síðar á þessu ári mun halda upp á annað sérstakt afmæli - 30 ár frá "augnaðgerð" Hubble, uppsetningu á hljóðfæri sem lagfærir óskýra mynd sem skapast af óviðeigandi slípuðum spegli. Þetta var gert í desember 1993, meira en þremur árum eftir að þessum sjónauka var skotið á sporbraut.
Sjónauki James Webb átti ekki við slík vandamál að stríða og frammistaða hljóðfæra hans fór fram úr björtustu væntingum stjörnufræðinga. Já, vísindamenn og verkfræðingar hafa haft eitt ár til að ganga í gegnum nokkur fyrstu streitustundir, þar sem sumir þættir tengdir MIRI tækinu fyrir athuganir á miðju innrauða sviðinu biluðu tvisvar (sumarið 2022 og vorið 2023). Eins og NIRISS tækið (veturinn 2023), en vandamálin voru af völdum geimgeisla.
Engu að síður hefur fjárfestingin í James Webb skilað sér vel. Sjónaukinn, samkvæmt opinberum gögnum, kostaði 10 milljarða dollara. Þessa upphæð má til dæmis bera saman við 13 milljarða dollara, sem kostar smíði á nútímalegasta flugmóðurskipi bandaríska flotans - USS Gerald R. Ford. Það er ekki fullkominn samanburður, en hann sýnir hvernig verðmæti peninga er mismunandi í stjörnufræði og hertækni.
Lestu líka:
- Athugun á rauðu plánetunni: Saga blekkinga Mars
- Mönnuð geimferðalög: Hvers vegna er aftur til jarðar enn vandamál?
Hverju skiluðu 12 mánaða sjónaukamælingar?
Þú getur lesið meira um sjónaukann, hvernig hann er smíðaður, leyndarmál hans, deilur tengdar nafninu í fyrri texta okkar. En það er kominn tími til að draga saman niðurstöður athuganaársins, draga fram áhugaverðustu uppgötvanirnar og sýna áhrif þeirra á stjörnufræði.
Kostirnir sem Webb gaf stjörnufræðingum eru hæfileikinn til að sjá þegar þekkt fyrirbæri með enn meiri upplausn og sjá það sem áður fór fram hjá okkur. Þannig hafa stjörnufræðingar fengið mikið af gögnum sem gera þeim kleift að bæta núverandi kenningar eða búa til nýjar. Þó að það hljómi mjög léttvægt, krafðist árangur Webbs samvinnu verkfræðinga og vísindamanna víðsvegar að úr heiminum.
Hér að neðan kynnum við safn af áhugaverðustu myndunum frá sjónauka James Webb, fengið hingað til í 12 mánaða athuganir.
Einnig áhugavert: Terraforming Mars: Gæti rauða plánetan breyst í nýja jörð?
Hvað rannsakar Webb? Frá næstu smástirni að lengsta svartholinu
Fyrstu samanburðarathuganir sýndu gildi þess að geta séð alheiminn samtímis á nær-innrauðu sviði og á mið-innrauðu sviði, þar sem þú getur séð mun kaldari, varla sjáanleg mannvirki. Við erum ekki aðeins að tala um helgimynda stoðir sköpunarinnar heldur einnig um að skoða hluti sólkerfisins. James Webb sjónaukinn hefur þegar kannað Júpíter og Satúrnus og gefið bestu myndirnar af rykhringjum Neptúnusar, sem og Úranusi og mörgum tunglum hans. Hvernig Webb sjónaukinn sá Úranus og hringa hans má sjá á stækkuðu myndinni með stærstu gervitunglunum merktum:
Auk reikistjarnanna beitti James Webb sjónaukinn einnig á tungl Satúrnusar, þar á meðal yfirborði og skýjum Títans og ísköldum Enceladus, þar sem útblástur íss, vatnsgufu og lífrænna efnasambanda sem mynda thorium umhverfis plánetuna sást ótrúlega vel.
Webb leyfði einnig vísindamönnum að fylgjast með DART-könnuninni rekast á smástirnið Dimorphos síðasta haust og á þessu ári hjálpaði hann til við að staðfesta tilvist sérstaklega sjaldgæfra flokks halastjörnur sem eru upprunnar frá smástirnabeltinu milli Mars og Júpíters. Minnstu smástirni sem Webb sá á því svæði eru um 100 m í þvermál.
Við höfðum áhuga á athugun á halastjörnunni Read með Webb sjónaukanum. Það er mjög áhugavert fyrir stjörnufræðinga vegna þess að það inniheldur vatn. Þó svo það ætti ekki að vera, miðað við braut halastjörnunnar í smástirnabeltinu, sem er mun nær sólinni en brautir halastjörnunnar handan Neptúnusar. Það eru sjónmyndir og ályktanir í fjölmiðlum sem eru enn áhrifameiri, en stjörnufræðingar eru ánægðir með skýringarmynd eins og á myndinni hér að ofan.
Stjörnufræðingar beindu sjónaukanum einnig að plánetum utan sólar. Í janúar fann Webb sjónaukinn fyrstu plánetuna af þessu tagi, sem lítur út eins og jörðin, þó hún snúist um sól sína á mjög þröngri braut á tveggja daga tímabili. Með innrauðum mælingum gat James Webb mælt hitastigið á yfirborði klettareikistjörnunnar Trappist-1 b og skoðað rykskífuna í kringum ungu stjörnuna AU Microscopii, sem gengur í gegnum kraftmikla þróun eftir plánetumyndun. Hver þessara athugana státar af bestu gagnaupplausninni. Litrófsspjöld Webbs uppgötvuðu einnig óvenjulegt lofthjúp, eins og silíkatlofthjúpinn umhverfis plánetuna VHS 1256b.
Chamaeleon I sameindaskýið lítur glæsilegt út á myndinni:
Hvað stjörnurnar varðar getur Webb sjónaukinn náð til svæða þar sem ungar stjörnur munu myndast í framtíðinni, eins og Chamaeleon I sameindaskýið, þar sem ís hefur greinst, auk fjölda flókinna lífrænna efnasambanda sem gefa til kynna myndun reikistjarna í kringum stjörnur, sem í framtíðinni gæti orðið upphaf þroskaðs lífs. Í Óríonþokunni, í 1350 ljósára fjarlægð, uppgötvaði James Webb sjónaukinn flóknasta efnasambandið, metýlkatjónina, upphafspunktinn fyrir myndun flókinna forma kolefnis.
Svona lítur svæði Óríonþokunnar út þar sem litrófsfræðingar hafa uppgötvað flóknustu kolefnisögnina sem þekkist utan sólkerfisins. Myndir frá NIRCam (nálægt innrauður) og MIRI (miðrauða):
Auk þess að fylgjast með fyrstu stigum stjörnumyndunar, eins og L1527, fylgdist Webb sjónaukinn einnig með lokastigum lífs stjarna, eins og massamiklu og heitu Wolf-Rayet 124, sem mun verða sprengistjarna í framtíðinni. Í báðum tilfellum voru áður ósýnilegar upplýsingar um þessa hluti skráðar.
Sjáðu bara þessar dásamlegu myndir, þar sem til vinstri er myndun, fæðing stjarna, og til hægri er lokastig lífs gamallar stjörnu:
Þökk sé mið-innrauða tækinu frá MIRI má einnig sjá leifar sprengistjörnunnar Cassiopeia A meðal hinna mörgu fallegu mynda. Þótt þær hafi sést oft áður var það Webb sjónaukinn sem gaf mun skýrari myndir. Og þetta mun gera það mögulegt að skilja meira um ferlana sem leiða til sprengistjörnusprenginga, því þau mynda efni svipað því sem jörðin var einu sinni mynduð úr.
Sjáðu hvernig sjónaukinn sá Cassiopeia A. Við the vegur, það var hægt að sjá þessa þoku með mið-innrauðu myndavélum MIRI.
Sólkerfið, hlutir Vetrarbrautarinnar eru næsta athugunarsvæði Webb sjónaukans. Síðastliðið ár hefur sjónaukinn einnig fylgst með öðrum, miklu fjarlægari vetrarbrautum, eins og Andrómedu og Magellansskýjunum. Og þær þar sem þú getur greinilega skoðað smáatriði, til dæmis rykbrautir í vetrarbrautinni NGC 1433, sem er í 46 milljón ljósára fjarlægð, og greint þróun stjörnuþyrpinga út frá athugunum. Og þeir sem eru í milljarða ljósára fjarlægð frá okkur, þar sem aðeins er hægt að sjá skuggamyndir þeirra og almenna samsetningu.
Virkilega skarpar myndirnar gera okkur kleift að sjá smáatriði um rykuga uppbyggingu vetrarbrautarinnar NGC1433 á miðju innrauðu sviðinu. Myndin var tekin sem hluti af PHANGS (High Angular Resolution Physics in Nearby Galaxies) verkefninu.
Hins vegar, jafnvel í síðara tilvikinu, er úrval Webb betra en nokkurt tæki sem er í boði fyrir okkur í dag. Það er þetta nýjasta tól sem gerir okkur kleift að sýna mannvirki sem við höfum ekki séð áður.
Þar á meðal eru vetrarbrautaþyrpingar sem eru upprunnar í alheiminum snemma, ungar vetrarbrautir sem eru að safna efni úr fyrstu sprengistjörnum sínum og fjarlægustu og ein elstu vetrarbrautir alheimsins (300–500 milljón árum eftir Miklahvell). Þetta eru mannvirki þar sem stjörnur myndast ákaflega og voru þegar til þegar millivetrarbrautarrýmin voru fyllt af efni sem ekki var að fullu jónað. Þetta stig, þegar alheimurinn varð hægt og rólega gegnsær fyrir ljósi, fylgjumst við með myndum sem teknar voru með James Webb sjónaukanum.
Við að fylgjast með þessum fjarlægustu hlutum nýtur Webb einnig hjálp frá náttúrunni, eða nánar tiltekið, fyrirbærinu linsu. Fullkomnasta dæmið um þetta er mynd af ofurþyrpingunni Pandora (eða Abell 2744), sem inniheldur margar linsuvetrarbrautir þegar alheimurinn var nokkur hundruð milljón ára gamall. Í samanburði við Hubble sjónaukann er hægt að ná myndum af djúpum geimnum frá meira en 50 ljósgjöfum með lýsingu sem varir í nokkrar klukkustundir frekar en daga. Þetta er gríðarleg hröðun athugunar.
James Webb sjónaukinn náði Pandora-vetrarbrautarþyrpingunni á ljósmyndum. Þegar um er að ræða þyngdarlinsur er jafnvel minnstu aukning á upplausn ómetanleg til að búa til líkan af fyrirbærinu og áætla raunverulega fjarlægð linsuvetrarbrautanna.
Með því að geta fylgst með hópum af svo snemma hlutum gat Webb greint korn af geimbyggingu. Það samanstendur af þyrpingum vetrarbrauta sem eru staðsettar í geimnum, aðskildar með tómum (þó í reynd eru þetta ekki svæði án efnis). Þessar rannsóknir eru gerðar sem hluti af Cosmic Evolution Early Release Science (CEERS) verkefninu, sem gerði það mögulegt að fylgjast með elsta svartholinu, sem er þegar til 570 milljón árum eftir myndun alheimsins okkar.
Athuganir á fjarlægum svartholum í miðju vetrarbrauta eru gerðar með því að nota öropstækni, margfalt þykkt mannshárs, sem hægt er að opna og loka. Þetta gerir Webb kleift að fylgjast með litrófum allt að 100 vetrarbrauta í einu, sem flýtir mjög fyrir vinnunni og gefur stjörnufræðingum mikið magn af gögnum, sem enn á eftir að greina.
Litróf nokkurra vetrarbrauta eru fengnar samtímis með því að nota öropstækni. Það virðist kannski ekki áhugavert fyrir áhugamanninn, en stjörnufræðingar gætu skrifað heila bók byggða á þessari mynd einni saman.
Hér að neðan er þrívíddarferð til Maisie vetrarbrautarinnar, sem var til þegar alheimurinn var aðeins 290 milljón ára gamall. Hún sýnir muninn á fjarlægðum allt að 5000 vetrarbrauta á litlum hluta himinsins sem CEERS sá. Þegar við færum okkur frá næstu vetrarbraut til Maisie, förum við aftur í tímann 200 milljónir ára.
Einnig áhugavert:
- Framkvæmdastjórn Evrópusambandsins ætlar að setja gagnavinnslustöð í geimnum
- Kína hefur lokið byggingu Tiangong geimstöðvarinnar
Afmælismynd - Rho Ophiuchi stjörnumyndunarsvæði
„Á fyrsta afmæli sínu uppfyllti James Webb geimsjónaukinn loforð sitt um að opna alheiminn og gefa mannkyninu heillandi fjársjóð mynda og vísinda sem endist í áratugi,“ sagði Nicola Fox, yfirvísindamaður NASA, í samtali við fyrsta afmælið. athugananna. Og það er erfitt að vera ekki sammála þessum orðum.
Í tilefni afmælisins tók Webb sjónaukinn mynd af stjörnumyndunarsvæðinu Ro Ophiuchus, einu bjartasta svæði Vetrarbrautarinnar. Margar stjörnur þar eru rétt að myndast og eru faldar í rykskýjunum sem ráða yfir appelsínugula svæði myndarinnar. Fyrir utan eina sem náði að skína í gegnum rykið eru restin um 50 stjörnur svipaðar eða minni en sólin.
Þær stjörnur sem einhvern veginn fæðast birtast í augum okkar á því augnabliki þegar þær skína í fyrsta sinn byrja að dreifa efninu í kring.
Þetta sést á myndinni í formi rauðra og fjólubláa stróka (rönd) af sameindavetni sem geislar í tvær áttir frá staðsetningu stjarnanna. Þökk sé James Webb sjónaukanum hefur í fyrsta sinn sést svo mikið af þotum sem skarast á þessu svæði.
Rho Ophiuchus þokan er í 390 ljósára fjarlægð í stjörnumerkinu Ophiuchus. Að fylgjast með henni með áhugamannabúnaði krefst langrar lýsingarmyndatöku, en þú getur reynt að finna nálæga stjörnu með sama nafni og þokan án myndavélar. Birtustig hennar er 4,6 stig. Þetta þýðir að það sést langt í burtu frá borgarljósum með góðu skyggni jafnvel með berum augum. Og ef ekki með berum augum, þá örugglega með sjónauka.
Við erfiðari aðstæður verðum við að láta okkur nægja athuganir á stjörnunni Antares í stjörnumerkinu Sporðdreki, sem er einnig staðsett skammt frá í þokunni. Sumarið er besti tíminn til að fylgjast með þessum hlutum í Úkraínu, því þá sjást þeir lágt fyrir ofan suðursjóndeildarhringinn.
Og James Webb sjónaukinn heldur áfram ferð sinni um alheiminn og rannsakar nýjar stjörnur, þyrpingar og stjörnuþokur. Hann mun geta skoðað fortíð alheimsins, fundið út hvernig stjörnur og plánetur fæðast, sem gerir okkur kleift að skilja betur uppruna plánetunnar Jörð okkar.
Einnig áhugavert: