Представляем первые полноцветные снимки с телескопа Джеймса Уэбба. Они официально опубликованы NASA 12 июля 2022 года. Подборка включает пять объектов глубокого космоса разных масштабов: среди них как галактические скопления, так и туманности в нашей Галактике, и даже атмосфера крупной экзопланеты.
1. Эмиссионная туманность Киля NGC 3324
Туманность NGC 3324 — это северо-западный край Туманности Киля (Carinae Nebula NGC 3372). Эта область представляет крупное скопление водорода и содержит много молодых ярких звёзд. Туманность Киля расположена на расстоянии 7600 световых лет. Снимок получен при помощи камеры ближнего инфракрасного диапазона NIRCam. «Холмы» на снимке имеют характерные размеры 7 световых лет и окружают газовую полость внутри туманности, созданную действием излучения и звёздного ветра от горячих звёзд в центре этого пузыря (регион звёзд находится за пределами поля снимка сверху). Можно сравнить детальность этого изображения со снимком этого же участка, сделанным телескопом «Хаббл» .
2. Галактическая группа «Квинтет Стефана»
Группа из пяти галактик в созвездии Пегаса. Название она получила в честь первооткрывателя: её обнаружил в 1877 году французский астроном Эдуард Стефан. Можно даже предположить, почему команда космического телескопа выбрала эту цель для первого показа фоток с телескопа: объект знаком рядовому зрителю по культовому фильму 1946 года «It’s a Wonderful Life». Более сухое название — «Компактная группа Хиксона 92» (HCG 92) Пока это самый большой (по площади на небесной сфере» снимок телескопа Джеймса Уэбба — он покрывает одну пятую диаметра полной Луны (то есть угловой диаметр кадра — 6 минут). Мозаика создана из почти тысячи отдельных изображений и содержит 150 миллионов пикселей. Не все галактики на снимке действительно составляют скопление. Только четыре из них удалены на 290 миллионов световых лет и гравитационно связаны. Пятая галактика находится совсем близко — всего на 40 миллионах световых лет, и просто оказалась на луче зрения. Точно так же только часть из семи звёзд в характерном небесном астеризме — ковше Большой Медведицы — составляют настоящее скопление, находясь относительно близко друг к другу. На снимке можно легко опознать «лишнюю» галактику — в ней различимы отдельные самые яркие звёзды. Комбинированное изображение сделано в среднем инфракрасном диапазоне и хорошо показывает области интенсивного звёздообразования в галактиках.
3. Планетарная туманность «Южное кольцо» NGC 3132
Планетарная туманность NGC 3132 находится на расстоянии 2500 световых лет, и это один из ближайших таких объектов. Её называют «Восьмёркой» или «Южным Кольцом». Здесь представлены два снимка в ближнем и среднем инфракрасном диапазоне, они получены соответственно инструментами NIRCam (Near Infra-Red Camera) и MIDI (Mid-Infrared Instrument). Планетарной туманностью называют скопление газопылевого вещества, которое выбрасывает солнцеподобная звезда на одной из последних стадий развития. На снимке в самом центре туманности видна пара звёзд, и только в среднем инфракрасном диапазоне заметна разница в их яркости. Звёзды гравитационно связаны и вращаются вокруг общего центра масс. Тусклый оттенок одной из звёзд вызван пылью, которая её окружает. Более яркая из звёзд находится на более ранней стадии эволюции и, возможно, также выкинет планетарную туманность в будущем. Внешние оболочки ближе к краям кадра также представляют эпизоды, в которых тусклая звезда сбрасывала часть массы в процессе превращения в планетарную туманность.
4. Горячий юпитер WASP-96 b
Спектр атмосферы экзопланеты класса горячие юпитеры на расстоянии 1150 световых лет. Масса планеты WASP-96 b составляет половину массы Юпитера, и она обращается вокруг звезды с периодом 3,4 дня. Система находится в созвездии Феникса в южном небесном полушарии. На спектральной картинке атмосферы видны линии воды, а сам снимок позволяет предположить наличие облаков или дымки в атмосфере горячей газовой планеты. Для обнаружения именно молекул H2O, в отличие от составляющих атомов, необходимо исследовать спектр в инфракрасном диапазоне, соответствующий более низким частотам колебаний атомов в молекуле по сравнению с частотами, характерными для атомов, то есть видимого и ультрафиолетового диапазона. Как видно из схемы, линии воды как раз находятся в ближней инфракрасной области сразу за границей видимого диапазона (> 0,7 микрон). Телескоп «Хаббл» тоже исследует атмосферы экзопланет, и ещё в 2013 году получил первые уверенные доказательства наличия воды в такой атмосфере, но его спектральные возможности в инфракрасной области по сравнению с JWST гораздо более ограничены. Суммарный спектр «Джеймса Уэбба» получен в течение 6-часового транзита планеты на фоне своей звезды (с точки зрения земного наблюдателя) и представляет усреднение по 280 спектрам наблюдений. В первом рабочем цикле телескопа примерно четверть времени выделена на наблюдения за экзопланетами и веществом, из которого они образованы.
5. Скопление галактик SMACS 0723
Этот снимок уже был представлен за день до «официальной» публикации первых результатов JWST. Скопление галактик находится в созвездии Летучей Рыбы, или Volans недалеко от южного полюса мира — из Европы и Северной Америки оно не видно. Расстояние до него 4,6 миллиарда световых лет и оно работает как гравитационная линза. Дуги на снимке — результат гравитационного линзирования света от ещё более удалённых галактик на фоне. Лучи по направлению к земному наблюдателю искривляются в поле кластера SMACS 0723 — на снимке получаются характерные ободки. Подобные гравитационные линзы позволяют собирать свет от тусклых фоновых объектов и изучать их таким образом более детально. Снимок получен с помощью композиции нескольких снимков на разных длинах волн. Суммарная экспозиция 12,5 часов. Заглавная картинка предыдущей заметки представляет сравнение снимков того самого участка неба, сделанных новым телескопом и «Хабблом».
Более подробно про эти и будущие снимки телескопа Джеймса Уэбба можно узнать на официальной странице проекта nasa.gov/webfirstimages.
