Пять самых захватывающих снимков Вселенной, сделанных телескопами - «Образование»

И научные открытия, которые они позволили сделать ученым Фото: hothardware.com Запущенный в конце года самый дорогой и мощный космический телескоп «Джеймс Уэбб», созданный в сотрудничестве 17 стран, накануне успешно развернул свое главное зеркало. Инструмент готов к работе, его осталось лишь настроить. Цель миссии — поиск экзопланет, изучение галактик и черных дыр. О том, какие перспективы нам сулит запуск «Уэбба», а также как снимки, присланные предыдущими телескопами, позволили сделать интересные научные открытия, в своей статье для международного издания The Conversation рассказывает профессор астрофизики и глава астрономии в Открытом университете Кэрол Хасуэлл. «Реальное время» предлагает ознакомиться с переводом публикации. Космические картины с научными данными Предстоящий запуск работы космического телескопа «Джеймс Уэбб» открывает перед астрономами беспрецедентные новые возможности. Эта машина дала нам новую возможность поразмышлять о том, что показали нам телескопы предыдущих поколений. Астрономы редко используют свои телескопы, чтобы просто делать фотографии небесных тел. Картины в астрофизике обычно создаются в процессе научного анализа и воображения, иногда визуализируются во впечатлениях художника от того, что предполагают данные. Выбрать всего несколько изображений было непросто. Я ограничила свой выбор изображениями, полученными с помощью телескопов, финансируемых государством, а также изображениями, которые раскрывают некоторые интересные научные данные. Я старалась избегать популярных изображений, которые уже многим знакомы. Приведенная ниже выборка является субъективной, и я уверена, что многие читатели сделали бы иной выбор. Полюсы Юпитера Первое изображение, которое я выбрала, было создано миссией НАСА «Юнона», которая в настоящее время находится на орбите Юпитера. Снимок был сделан в октябре 2017 года, когда космический корабль находился на расстоянии 18 906 километров от верхних слоев облаков Юпитера. Он запечатлел облачную систему в северном полушарии планеты и представляет один из полюсов Юпитера (Северный полюс). Изображения, на которых основан этот снимок, демонстрируют сложные маршруты потоков, похожие на циклоны в атмосфере Земли, и поразительные эффекты, вызванные множеством облаков на разной высоте, иногда отбрасывающих тени на слои облаков внизу. Я выбрала это изображение из-за его красоты, а также из-за того впечатления, которое оно производит на людей: части планеты возле ее Северного полюса выглядят совершенно иначе, чем те части, которые мы ранее видели ближе к экватору. Посмотрев на полюса Юпитера, «Юнона» показала нам другой вид знакомой планеты. Туманность Орла Астрономы могут получить уникальную информацию, построив телескопы, чувствительные к свечению «цветов» за пределами тех, которые могут видеть наши глаза. Знакомая нашим глазам радуга цветов — лишь малая часть того, что физики называют электромагнитным спектром. Помимо красного, в ней находится инфракрасный свет, который несет в себе меньше энергии, чем оптический свет. Инфракрасная камера может видеть объекты, слишком холодные для того, чтобы их мог обнаружить человеческий глаз. В космосе он также может видеть сквозь пыль, которая в противном случае полностью закрывает нам обзор. Космический телескоп «Джеймс Уэбб» стал крупнейшей из когда-либо запущенных инфракрасных обсерваторий. До сих пор космическая обсерватория Гершеля Европейского космического агентства была самой большой. Следующее изображение, которое я выбрала, — это изображение звездной формации Гершеля в туманности Орла, также известной как M16. Туманность — это облако газа в космосе. Туманность Орла находится на расстоянии 6 500 световых лет от Земли, что довольно близко по астрономическим меркам. Эта туманность — место активного звездообразования. Крупный план объекта рядом с центром этого изображения получил название «Столпы творения». Эти столбы, немного напоминающие большой и указательный пальцы, указывающие вверх и немного влево, выступают внутрь гигантского облака молекулярного газа и пыли. Внутренний слой облака смешивается с ветрами, исходящими от новых звезд, недавно образовавшихся в глубине облака. Галактический центр Это изображение глубокого космоса в центре нашей Галактики Млечный Путь. Здесь также использован инфракрасный свет, но на этот раз объединяя данные двух телескопов НАСА — «Хаббл» и «Спитцер». Ярко-белая область в правом нижнем углу изображения — это самый центр нашей Галактики. Он содержит массивную черную дыру под названием Стрелец A, скопление звезд и останки массивной звезды, которая взорвалась как сверхновая около 10 000 лет назад. Также видны и другие звездные туманности. В левом нижнем углу изображения внутри шарообразного углубления есть скопление Квинтоль, в котором звездные ветры очистили главные местные вещества — звездные газ и пыль. В левом верхнем углу находится скопление Арки, названное так в честь освещенных газовых дуг, которые выходят за пределы изображения. Эти два скопления включают одни из самых массивных известных звезд. Абель 370 Гораздо в более крупных масштабах, чем отдельные галактики, Вселенная структурирована как сеть длинных связанных нитей темной материи. Некоторые из наиболее впечатляющих видимых объектов — это скопления галактик, которые образуются на пересечении нитей. Если мы посмотрим на скопления галактик поблизости, мы увидим убедительное доказательство того, что Эйнштейн был прав, когда утверждал, что масса искривляет пространство. Один из самых красивых примеров, демонстрирующих это искривление пространства, можно увидеть на снимке Абель 370, сделанном в 2017 году телескопом «Хаббл». Абель 370 — это скопление из сотен галактик на расстоянии около пяти миллиардов световых лет от нас. На картинке вы видите удлиненные световые дуги. Это увеличенные и искаженные изображения гораздо более далеких галактик. Масса скопления искажает пространство и время, отражая свет от более далеких объектов, увеличивая их и в некоторых случаях создавая несколько изображений одной и той же далекой галактики. Это явление называется гравитационным линзированием, потому что искривленное пространство и время действует как оптическая линза. Наиболее заметным из этих увеличенных изображений является самая толстая яркая дуга вверху и слева от центра изображения. Эта дуга, получившая название «Дракон», состоит из двух изображений одной и той же далекой галактики в ее голове и хвосте. Перекрывающиеся изображения нескольких других далеких галактик составляют дугу тела дракона. Эти увеличенные самой гравитацией изображения полезны для астрономов, потому что увеличение позволяет увидеть больше деталей удаленного объекта. В этом случае можно подробно изучить звездные объекты линзированной галактики. Сверхглубокое поле Хаббла Вдохновленные идеей, астрономы решили направить «Хаббл» на пустой участок неба на несколько дней, чтобы обнаружить, какие чрезвычайно далекие объекты можно увидеть на краю наблюдаемой нами Вселенной. Сверхглубокое поле Хаббла содержит около 10 000 объектов, почти все из которых — очень далекие галактики. Свет от некоторых из этих галактик распространяется более 13 миллиардов лет, при том что Вселенной всего около полумиллиарда лет. Некоторые из этих объектов являются одними из самых старых и наиболее известных звездных объектов. Здесь мы видим свет древних звезд, современники которых давно погасли. Самые старые галактики сформировались в эпоху реионизации, когда разреженный газ во Вселенной впервые залился звездным светом, способным отделять электроны от водорода. Это было последнее серьезное изменение свойств Вселенной в целом. Кэрол Хасуэлл, перевела Анна Николаева, фото: theconversation.com / NACA