«Джеймс Уэбб» сфотографировал область рождения самых крупных звезд

Космический телескоп «Джеймс Уэбб» сделал с беспрецедентной детализацией снимки области звездообразования NGC 604, которая находится в галактике Треугольник на расстоянии 2,73 миллиона световых лет от нас. Регион исследовался в ближнем и среднем инфракрасном диапазоне с помощью инструментом NIRCam и MIRI. В газопылевой оболочке NGC 604 скрыты более 200 самых горячих и массивных звезд. К таким звездам относятся светила В- и О-типа. Последние могут быть массивнее Солнца в сто раз. Такую концентрацию крупных звезд в относительно близкой к нам части Вселенной можно встретить довольно редко. В Млечном Пути подобных областей нет. «Джеймс Уэбб» позволил рассмотреть детали взаимодействия крупных звезд и создаваемых ими ветров с окружающим пространством. Они формируют характерные пузыри, струи и пещероподобные структуры.

Возраст NGC 604 оценивается в 3,5 миллиона лет. Само облако простирается на 1300 световых лет в поперечнике.

«Джеймс Уэбб» рассмотрел Крабовидную туманность

Космический телескоп НАСА "Джеймс Уэбб" наблюдал Крабовидную туманность. Это остаток сверхновой, расположенный на расстоянии 6500 световых лет от нас в созвездии Тельца. Используя приборы NIRCam и MIRI "Уэбба", команда под руководством Теа Темим из Принстонского университета ищет ответы на вопросы о происхождении Крабовидной туманности. На первый взгляд, общая форма остатка сверхновой похожа на изображение, опубликованное в 2005 году космическим телескопом НАСА "Хаббл": при инфракрасном наблюдении "Уэбба" четкая, похожая на клетку структура из пушистых газовых нитей показана красно-оранжевым цветом. Однако в центральных регионах "Уэбб" впервые нанес на карту выброс пылевых частиц. "Уэбб" также выделяет синхротронное излучение: излучение, производимое заряженными частицами, такими как электроны, движущимися вокруг силовых линий магнитного поля с релятивистскими скоростями. Излучение проявляется здесь в виде молочно-дымчатого вещества, распространяющегося по большей части внутренней части Крабовидной туманности. Эта особенность является результатом присутствия пульсара в туманности. Сильное магнитное поле пульсара разгоняет частицы до чрезвычайно высоких скоростей и заставляет их испускать излучение, когда они вращаются вокруг силовых линий магнитного поля.

Чтобы определить местонахождение пульсара Крабовидной туманности, проследите за струйками, образующими круговую рябь посередине, до яркой белой точки в центре. Удаляясь от ядра, следуйте за тонкими белыми лентами излучения. Извилистые пучки, тесно сгруппированные вместе, очерчивают структуру магнитного поля пульсара, которое формирует туманность.

В центре слева и справа белое вещество резко изгибается внутрь от краев нитевидного пылевого каркаса и направляется к расположению нейтронной звезды. Это резкое сужение может быть вызвано ограничением расширения ветра сверхновой поясом плотного газа.

Поиск ответов о прошлом Крабовидной туманности продолжается по мере того, как астрономы продолжают анализировать данные "Уэбба" и сверяются с предыдущими наблюдениями остатка, сделанными другими телескопами. Ученые получат новые данные "Хаббла" для изучения в течение следующего года. Это позволит астрономам более точно сравнить результаты "Уэбба" и "Хаббла".

JWST исследует спутник Юпитера Ганимед

Космический телескоп "Джеймс Уэбб" (JWST) рассмотрел луну Юпитера Ганимед, чтобы лучше изучить ее поверхность. Если бы Ганимед вращался вокруг Солнца, а не вокруг Юпитера, его было бы невозможно отличить от планеты. Он имеет дифференцированную внутреннюю структуру с расплавленной сердцевиной, которая создает магнитное поле. У него кремниевая мантия, очень похожая на земную, и сложная ледяная кора, под которой находится глубокий океан. Здесь есть атмосфера, хотя и разреженная. Он почти такой же большой, как Марс. По мнению авторов нового исследования, это архетип водного мира. Однако у ученых остаются некоторые вопросы относительно поверхности Ганимеда. Группа исследователей из США, Европы и Японии исследовала поверхность Ганимеда с помощью приборов NIRSpec и MIRI JWST. Их результаты представлены в статье под названием "Состав и тепловые свойства поверхности Ганимеда по данным наблюдений JWST NIRSpec и MIRI". Она будет опубликована в журнале Astronomy and Astrophysics. На поверхности Ганимеда преобладают два типа рельефа: светлые ледяные участки с бороздками и более темные области. Светлые области занимают около двух третей поверхности, а темные - остальную часть. Оба типа рельефа являются древними, но более темные области старше. Они также сильно изрыты кратерами. Эти два типа поверхности смешаны, причем более светлый рельеф прорезает полосы на темном рельефе.

На Ганимеде есть водяной лед, но он кажется аморфным. JWST нанес на карту распределение и свойства льда. На Ганимеде также недавно обнаружена полоса поглощения с длиной волны 5,9 мкм, и JWST может помочь определить ее происхождение.

Температурный диапазон Ганимеда означает, что чистого CO2-льда на поверхности луны нет. Наблюдения JWST показывают, что некоторое количество CO2 задерживается в водяном льду, хотя и составляет всего около 1% по массе. Остальное содержится в различных минералах и солях.

JWST обнаружил, что водяного льда больше в полярных регионах. Именно в этих областях энергичные ионы Юпитера облучают поверхность Ганимеда.

Наблюдения показали, что полоса поглощения при 5,9 мкм широко распространена на Ганимеде, но с локальными вариациями. Исследователи допустили возможность того, что это происходит из-за нерастворимого органического материала, доставляемого углеродистыми хондритами или кометами, но в конечном счете исключили это объяснение. "Гидраты серной кислоты H2SO4 + H2O, по-видимому, являются хорошими кандидатами для объяснения полосы 5,9 мкм", - пишут авторы.

Ученые также обнаружили некоторые общие различия между полюсами Ганимеда и передним и задним краями. «Спектральные свойства полярных областей сильно различаются для передней и задней сторон», - пишут они. - «Причины этих различий еще предстоит изучить». Отчасти это объясняется мощным воздействием Юпитера на его спутники.

Отношения между Юпитером и Ганимедом в некотором роде подобны отношениям между Солнцем и Землей. Солнечный ветер воздействует на магнитосферу Земли таким же образом, как плазма Юпитера воздействует на Ганимед. Магнитное поле Ганимеда взаимодействует с магнитным полем Юпитера, помогая создавать полярные сияния на планете.

Ганимед и Юпитер находятся в сложных отношениях, и отчасти эти отношения распространяются на химический состав поверхности Ганимеда, где плазма Юпитера ударяется о полюса луны и облучает лед. Хотя это исследование продвинуло наше понимание этого и других аспектов, оно не дало тех однозначных ответов, которые искали ученые.

Первые снимки, полученные в рамках крупнейшей программы наблюдения «Джеймса Уэбба»

Первые изображения, полученные в рамках крупнейшей программы космического телескопа «Джеймс Уэбб», показывают множество типов галактик, включая ослепительные примеры спиральных галактик, гравитационное линзирование и свидетельства слияний галактик. Ученые из программы COSMOS-Web опубликовали мозаичные изображения, сделанные в начале января камерой ближнего инфракрасного диапазона JWST (NIRCam) и прибором среднего инфракрасного диапазона (MIRI). COSMOS-Web нацелен на нанесение на карту самых ранних структур Вселенной. Он создаст широкий и глубокий обзор до 1 миллиона галактик. «Невероятно интересно получить первые данные с телескопа для COSMOS-Web», – сказал главный исследователь Джейхан Карталтепе, адъюнкт-профессор школы физики и астрономии Рочестерского технологического института. – «Все сработало прекрасно, и данные даже лучше, чем мы ожидали. Мы действительно усердно работали над получением изображений научного качества для использования в нашем анализе, и это всего лишь капля в море того, что должно произойти». Карталтепе является соруководителем COSMOS-Web вместе с главным исследователем Кейтлин Кейси, адъюнкт-профессором Техасского университета в Остине. В международную команду входят почти 100 астрономов со всего мира. «Этот первый снимок COSMOS-Web содержит около 25 000 галактик — поразительное число, превышающее даже то, что находится в сверхглубоком поле «Хаббла», – сказала Кейси. – «Это одно из самых больших изображений JWST, сделанных на данный момент. И все же это всего лишь 4 процента данных, которые мы получим для полного обзора. Когда все будет закончено, это глубокое поле будет поразительно большим и ошеломляюще красивым».

COSMOS-Web преследует три основные научные цели: исследование эпохи реионизации, идентификация ранних массивных галактик в первые 2 миллиарда лет и изучение эволюции темной материи вместе со звездным составом галактик.

Мозаики были созданы на основе шести снимков телескопа, сделанных 5-6 января. Телескоп проведет 77 наведений в апреле и мае и 69 наведений в декабре 2023 года и январе 2024 года.

«Джеймс Уэбб» прислал новое изображение «Столпов творения»

Космический телескоп «Джеймс Уэбб» передал снимок «Столпов творения», сделанный в среднем инфракрасном диапазоне с помощью инструмента MIRI. На прошлом изображении «Уэбба», полученном с помощью NIRCam, можно увидеть тысячи звезд, но на снимке MIRI они отсутствуют. Многие объекты в этой области недостаточно яркие, чтобы наблюдать их на тех длинах волн, на которых фокусируется MIRI. На новом снимке можно увидеть нависающие свинцовые столбы газа и пыли. Молодые звезды, которые еще не сбросили свои пыльные «плащи», для MIRI выглядят как малиновые шары. На снимке их можно увидеть по краям колонн. А вот голубые звезды, наоборот, стареют, они уже сбросили большую часть своих слоев газа и пыли. MIRI в мельчайших деталях видит газ и пыль. Самые плотные участки пыли имеют самые темные оттенки серого. Красная область вверху, которая похожа на сову с распростертыми крыльями, — это место, где пыль более рассеянная и прохладная. Обратите внимание, что на заднем плане не видно галактик — межзвездная среда в самой плотной части диска Млечного Пути слишком насыщена газом и пылью, чтобы их далекий свет мог проникать внутрь.

Космический телескоп Джеймса Уэбба запечатлел туманность Тарантул

Тысячи новых молодых звезд были замечены в туманности 30 Золотой Рыбы, которую наблюдает космический телескоп Джеймса Уэбба. 30 Золотой Рыбы, также известная как туманность Тарантул, является любимым объектом для наблюдения у астрономов, изучающих звездообразование. Туманность Тарантул находится всего в 161000 световых лет от нас в галактике Большое Магелланово Облако. Эта туманность - крупнейшая и ярчайшая область звездообразования в местной группе галактик, ближайших к нашему Млечному Пути. Астрономы сфокусировали три инфракрасных прибора «Джеймса Уэбба» на туманности. В объективе NIRCam туманность похожа на логово паука, окутанное шелком. С помощью инструмента NIRSpec ученым удалось запечатлеть молодую звезду, которая только начала выбираться из своего кокона, и пока все еще поддерживает вокруг себя облако пыли. Область приобретает совершенно другой внешний вид, когда рассматривается в среднем инфракрасном диапазоне инструментом MIRI. Горячие звезды тускнеют, а холодный газ и пыль светятся. Внутри звёздных облаков можно разглядеть протозвезды, которые всё ещё набирают массу. Одна из причин, почему эта туманность интересна астрономам, заключается в том, что Тарантул имеет такой же химический состав, какой был у гигантских областей звездообразования, наблюдаемых во Вселенной в «космический полдень».

 «Космический полдень» - это период, когда Вселенной было всего несколько миллиардов лет, и звездообразование находилось на своем пике. Звёздообразующие области галактики Млечный Путь не производят звёзды с той же скоростью, что и туманность Тарантул, и имеют другой химический состав. «Уэбб» предоставит астрономам возможность сопоставить наблюдения за образованием звёзд в туманности Тарантул с глубокими наблюдениями далёких галактик из реальной эры «космического полудня».