Орбітальний телескоп імені Джеймса Вебба (JWST) здійснив своє найновіше позагалактичне дослідження, відкривши найтьмяніші та найвіддаленіші об’єкти, деякі з яких належать до найраніших періодів історії Всесвіту. Це надзвичайне досягнення ґрунтується на попередніх визначних спостереженнях: у 2004 році НАСА опублікувало зображення «Надглибоке поле Габбла» (Hubble Ultra Deep Field), яке тоді вразило астрономічний світ. Це композитне зображення, що складалося з 800 окремих знімків, отриманих протягом 11 днів, показувало майже 10 000 галактик у, здавалося б, нічим не примітній ділянці нічного неба, багато з яких були найвіддаленішими з відомих на той час.
Тепер, озброївшись своїми надзвичайними можливостями, JWST спостерігав ту саму ділянку неба, відкривши ще 2 500 об’єктів. Що найважливіше, ці нововідкриті об’єкти виявилися ще більш віддаленими від нас.
Новий погляд Джеймса Вебба: MIDIS
Новий погляд JWST на «Надглибоке поле Габбла» отримав назву «Глибоке зображення MIRI» (MIRI Deep Imaging Survey, MIDIS) і є найглибшим зображенням цієї ділянки нічного неба, коли-небудь зробленим у середньому інфрачервоному діапазоні. Це виняткове нове зображення стало результатом майже 100 годин спостережень за допомогою приладу середнього інфрачервоного діапазону (MIRI) та ближнього інфрачервоного діапазону (NIRCam) космічної обсерваторії. Воно охоплює сотні надзвичайно червоних галактик, деякі з яких можуть датуватися періодом менш ніж мільярд років після Великого вибуху.
Безпрецедентна глибина спостережень
Основою цього композитного зображення є одна ультратривала експозиція. Використовуючи лише один з фільтрів MIRI, JWST здійснював спостереження нічного неба протягом 41 години – це найдовше однофільтрове спостереження позагалактичного поля, проведене телескопом на сьогодні. Головною метою було зафіксувати галактики в середньому інфрачервоному світлі – тому, яке не можуть виявити ані Габбл, ані людське око. Ця методика також дозволила виявити раніше невидимі регіони пилу та давні, червоні зорі.
Захоплення світла на довжинах хвиль, що виходять за межі можливостей людського зору, завжди ставить питання: як ми можемо взагалі почати його розглядати? Обробка таких зображень вимагає використання фільтрів, які присвоюють різний колір кожній окремій довжині хвилі світла. На цьому зображенні галактики, багаті на пил та активне зореутворення, представлені помаранчевим і червоним кольорами; надзвичайно віддалені компактні галактики мають зеленуватий відтінок; а галактики, які яскраво світяться в ближньому інфрачервоному діапазоні, відображені синім та блакитним.
Дослідники докладно описали отримане зображення у статті, опублікованій в науковому журналі «Астрономія та Астрофізика» (Astronomy & Astrophysics). Додатково, для зручності візуалізації, було представлено інтерактивний інструмент для порівняння, панорамне відео та відео-перехід, що дозволяє порівняти нове зображення з тим самим полем, зафіксованим телескопом Габбл.
Довідкова інформація
Телескоп Джеймса Вебба (JWST)
Космічний телескоп Джеймса Вебба (James Webb Space Telescope, JWST) – це флагманська інфрачервона обсерваторія НАСА, Європейського космічного агентства (ESA) та Канадського космічного агентства (CSA), що вважається наступником космічного телескопа Габбла. Запущений наприкінці 2021 року, JWST розроблений для спостереження за найвіддаленішими об’єктами у Всесвіті, вивчення формування перших галактик, зореутворення, властивостей екзопланет та походження життя. Його унікальні можливості спостерігати в інфрачервоному діапазоні дозволяють йому “бачити” крізь хмари пилу та газу, що приховують об’єкти від оптичних телескопів.
Надглибоке поле Габбла (Hubble Ultra Deep Field)
«Надглибоке поле Габбла» (Hubble Ultra Deep Field, HUDF) – це відоме зображення невеликої ділянки космосу в сузір’ї Піч, що було скомпоноване з даних, отриманих космічним телескопом Габбла. Опубліковане у 2004 році, воно показало близько 10 000 галактик, багато з яких були найвіддаленішими, відомими на той час. HUDF стало монументальним досягненням, що надало астрономам уявлення про ранній Всесвіт та його еволюцію, і є одним із основоположних зображень сучасної астрономії.
Великий вибух
Теорія Великого вибуху – це провідна космологічна модель, яка описує ранній розвиток Всесвіту. Згідно з цією теорією, Всесвіт виник із надзвичайно гарячого та щільного стану близько 13,8 мільярда років тому і з того часу постійно розширюється та охолоджується. Ця модель пояснює спостережуване розширення Всесвіту, космічне мікрохвильове фонове випромінювання та велику кількість легких елементів.
MIRI та NIRCam
MIRI (Mid-Infrared Instrument) – Прилад середнього інфрачервоного діапазону на борту телескопа Джеймса Вебба. Він дозволяє JWST спостерігати за світлом у середньому інфрачервоному діапазоні, що є надзвичайно важливим для вивчення пилу та холодніших об’єктів, а також для виявлення зсунутих у червоний бік світла від дуже віддалених галактик.
NIRCam (Near-Infrared Camera) – Камера ближнього інфрачервоного діапазону, також є одним із чотирьох наукових приладів JWST. Вона є основним засобом для виявлення світла від найперших зірок і галактик, що утворилися після Великого вибуху, оскільки це світло через розширення Всесвіту розтягується до інфрачервоних довжин хвиль.
