ちょうど 年前、天文学者たちはジェームズ ウェッブ望遠鏡で作成された最初の科学画像を公開し、多くの人々に幸福感をもたらしました。
その後の数か月間も空の革命的な写真が発表され、それぞれの写真が私たちの天文学の知識の限界を押し広げ、宇宙に対する私たちの理解を豊かにしました。
徐々にハッブル望遠鏡について言及することが少なくなり、主にジェームズ・ウェッブの観測に関連した新しいメッセージを受け取るようになったような印象を受けませんか? これは単なる印象です。 しかし実際には、ハッブル宇宙望遠鏡は最高の解像度で写真を撮っておらず、時にはまったくぼやけていたため、象徴的な写真（キール星雲、創造の柱、小マゼラン雲の星形成領域）は現在でははるかに良くなります。 結局のところ、深海での観測を含む、まったく新しいプロジェクトの時期が来ています。 スペース。 したがって、ジェームズ・ウェッブの望遠鏡の働きについては際限なく書くことができます。 もちろん、これはハッブルがいなくなったことを意味するものではなく、彼はまだ宇宙で勇敢に働いていますが、彼の後継者が登場する時が来ています。
私たちは皆、地上室にある、ソーラーバイザーが展開されたジェームズ・ウェッブの望遠鏡の写真を覚えています。その効果は、L2 点の周りの軌道上の位置によって異なります。 そして今、彼は宇宙の深部のどこかで宇宙を研究し、興味深い物体の写真を撮っています。
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新しい宇宙望遠鏡はすぐに登場するでしょうが、ウェッブが最高の望遠鏡であり続けるでしょう
ウェッブ宇宙望遠鏡（正式にはJWSTまたはジェームス・ウェッブ宇宙望遠鏡）は数か月以内に、地球から2万キロメートル離れたL1,5の周りの近くの軌道で別の伴星を受け取る予定である。それは空の大規模調査のためのユークリッド望遠鏡であり、宇宙の兆候を探すことになる。暗黒エネルギーと暗黒物質の存在数年後、ユークリッド望遠鏡に別の望遠鏡、ナンシー・グレース・ローマン（ナンシー・グレース・ローマン - ハッブルの双子）が加わり、地球周回軌道に入ります。 しかし、最も近い宇宙 (太陽系) と宇宙の最も遠い隅の両方の詳細を観察する最高の能力を備えた、最大の宇宙望遠鏡であり続けるのは、ジェームス ウェッブです。
今年後半には、ハッブル望遠鏡が不適切に磨かれた鏡によって生じたぼやけた画像を補正する装置の設置という「目の手術」を受けてから 30 年という、もう 1993 つの特別な記念日が迎えられます。 これは、この望遠鏡が軌道に打ち上げられてから 年以上後の 年 月に行われました。
ジェームズ・ウェッブの望遠鏡にはそのような問題はなく、彼の機器の性能は天文学者の予想をはるかに超えていました。 はい、中赤外線範囲での観測を行うMIRI機器に関連する一部の要素が2022回（2023年夏と2023年春）故障したため、科学者や技術者は最初のストレスの瞬間を年経験しました。 宇宙線によって問題が引き起こされたNIRISS装置（年冬）のように。
それにもかかわらず、ジェームズ・ウェッブへの投資は十分な成果を上げました。 公式データによれば、この望遠鏡の費用は10億ドルだという。 この金額は、たとえば、米国の艦隊で最も近代的な空母、USS ジェラルド R. フォードの建造費にかかる 13 億ドルと比較できます。 これは完全な比較ではありませんが、天文学と軍事技術においてお金の価値がいかに異なるかを示しています。
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12 か月にわたる望遠鏡観測で何が得られたでしょうか?
この望遠鏡、その構造、その秘密、名前に関連する論争について詳しくは、こちらをご覧ください。 私たちの以前のテキスト。 しかし、今年の観測結果を総括し、最も興味深い発見に焦点を当て、それが天文学に与えた影響を示す時が来ました。
ウェッブが天文学者に与えた利点は、すでに知られている天体をさらに高い解像度で見ることができ、以前は私たちの注意を逃れていたものを見ることができることです。 したがって、天文学者は、既存の理論を改善したり、新しい理論を作成したりするための多くのデータを受け取りました。 とても些細なことのように聞こえますが、ウェッブの業績には世界中のエンジニアや科学者の協力が必要でした。
以下に、最も興味深い画像のコレクションを紹介します。 望遠鏡 James Webb 氏、12 か月の観察でこれまでのところ受信した。
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ウェッブは何を研究していますか? 最も近い小惑星から最も遠いブラックホールまで
最初の比較観測では、近赤外線領域と中赤外線領域で同時に宇宙を観察できることの価値が示されました。中間赤外線領域では、より低温でほとんど目に見えない構造物を見ることができます。 私たちは象徴的な創造の柱についてだけでなく、太陽系の天体の観察についても話しています。 ジェームズ・ウェッブ望遠鏡はすでに木星と土星を探査しており、海王星のダストリングや天王星とその多くの衛星の最高の画像を提供しました。 ウェッブ望遠鏡が天王星とその環をどのように観察したかは、最大の衛星にマークが付けられた拡大画像で見ることができます。
ジェームズ・ウェッブ望遠鏡は、惑星に加えて、タイタンや氷のエンケラドゥスの表面と雲を含む土星の衛星もターゲットにしており、そこでは氷、水蒸気、地球の周りのトリウムを構成する有機化合物の放出が著しくよく観察された。
ウェッブ氏はまた、昨秋に科学者らにDART探査機が小惑星ディモルフォスに衝突する様子を観察することを許可し、今年は火星と木星の間の小惑星帯から発生する特に珍しいカテゴリーの彗星の存在を確認することに貢献した。 ウェッブがその領域で観察した最小の小惑星は直径約 100 m です。
私たちはウェッブ望遠鏡によるリード彗星の観測に興味を持っていました。 水を含むため、天文学者にとって非常に興味深いものです。 しかし、この彗星の軌道が海王星を越えた彗星の軌道よりも太陽にはるかに近い小惑星帯内であることを考えると、そうあるべきではない。 メディアにはさらに印象的な視覚化や結論がありますが、天文学者は上の写真のような図に満足しています。
天文学者たちはまた、太陽系外惑星に望遠鏡を向けました。 1月、ウェッブ望遠鏡は、地球に似ているが、周期1256日の非常に狭い軌道で太陽の周りを公転している、そのような惑星を初めて発見した。 ジェームズ・ウェッブは、赤外線観測により、岩石惑星トラピスト b の表面の温度を測定することができ、惑星形成後に動的進化を遂げる若い恒星 AU Microscopii の周囲の塵の円盤を観察することができました。 これらの観測はそれぞれ最高のデータ解像度を誇ります。 ウェッブの分光器は、惑星 VHS b の周囲のケイ酸塩大気など、異常な惑星大気も発見しました。
この写真では、カメレオン I 分子雲が印象的に見えます。
恒星に関しては、ウェッブ望遠鏡は、氷が検出されたシャマレオン I 分子雲など、将来若い星が形成される領域や、星の周囲の惑星の形成を示す多数の複雑な有機化合物に到達することができます。将来的には、それが発展した人生の始まりとなるかもしれません。 1350 光年離れたオリオン大星雲で、ジェームズ ウェッブ望遠鏡は、炭素の複雑な形の形成の出発点となる最も複雑な化合物、メチル カチオンを発見しました。
これは、分光学者が太陽系外で知られている最も複雑な炭素質粒子を発見したオリオン大星雲の領域の様子です。 NIRCam (近赤外線) および MIRI (中赤外線) からの画像:
ウェッブ望遠鏡は、L1527 などの星形成の初期段階を観察しただけでなく、将来超新星になるであろう巨大で高温のウルフ・ライエ 124 などの星の一生の最終段階も観察しました。 どちらの場合も、これまで目に見えなかったこれらのオブジェクトの詳細が記録されました。
これらの素晴らしい写真を見てください。左側は星の形成、誕生、右側は古い星の生涯の最終段階です。
MIRIの中間赤外線装置のおかげで、超新星カシオペアAの残骸も美しい画像の中に見ることができ、これまでも何度も見られてきましたが、より鮮明な画像を撮影できたのはウェッブ望遠鏡でした。 そして、超新星爆発はかつて地球が形成されたものと同様の物質を形成するため、これにより、超新星爆発につながるプロセスについてさらに理解することが可能になります。
望遠鏡がカシオペア A をどのように見たか見てみましょう。ちなみに、この星雲は MIRI の中赤外線カメラで見ることができました。
太陽系、天の川天体はウェッブ望遠鏡の最も近い観測領域です。 過去 1433 年間、この望遠鏡はアンドロメダ銀河やマゼラン雲など、はるかに遠い他の銀河も観察しました。 また、46万光年離れた銀河NGC のダストレーンなどの詳細を明確に観察し、その観察に基づいて星団の進化を分析できるものもあります。 そして、私たちから数十億光年の距離にあり、そのシルエットと全体的な構成のみを観察できるものもあります。
本当に鮮明な写真により、銀河 NGC1433 の塵っぽい中間赤外線構造の詳細を見ることができます。 この画像は、PHANGS (High Angular Resolution Physics in Nearby Galaxies) プロジェクトの一環として撮影されました。
しかし、後者の場合でも、ウェッブの音域は今日入手可能などの楽器よりも優れています。 この最先端のツールにより、これまで見たことのない構造を表示することができます。
これらには、初期の宇宙に起源を持つ銀河団、最初の超新星から物質を集めているばかりの若い銀河、そして宇宙で最も遠い最も初期の銀河の 300 つ (ビッグバンから 500 億年から 億年後) が含まれます。 これらは星が集中的に形成される構造であり、銀河間空間がまだ完全にイオン化していない物質で満たされていたときにすでに存在していました。 宇宙がゆっくりと光を透過してきたこの段階を、私たちはジェームズ・ウェッブ望遠鏡で撮影した写真で観察します。
これらの最も遠い天体を観察する際、ウェッブは自然、より正確にはレンズ現象にも助けられています。 この最も完璧な例は、超銀河団パンドラ (またはエイベル 2744) の画像です。この銀河には、宇宙が誕生してから数億年が経過したときの多数のレンズ銀河が含まれています。 ハッブル望遠鏡と比較すると、50 以上の光源からの深宇宙の画像は、数日ではなく数時間の露光で取得できます。 これは観測の大きな加速です。
ジェームズ・ウェッブ望遠鏡は、パンドラ銀河超銀河団を写真に捉えました。 重力レンズの場合、解像度がわずかに向上しただけでも、現象をモデル化し、レンズ化された銀河の実際の距離を推定するのに非常に貴重です。
このような初期の天体のグループを観察することができたことにより、ウェッブは宇宙構造の粒子を検出することができました。 それは、空間に位置し、空隙によって分離された銀河団で構成されています (ただし、実際には、これらは物質のない領域ではありません)。 これらの研究は、宇宙進化早期放出科学 (CEERS) プロジェクトの一環として実施され、宇宙の形成から 570 億 万年後にすでに存在する最古のブラック ホールの観察を可能にしました。
銀河の中心にある遠方のブラックホールの観測は、人間の髪の毛の数倍の太さの開閉可能な微小開口技術を使って行われます。 これにより、ウェッブ氏は一度に最大 100 個の銀河のスペクトルを観測できるようになり、作業が大幅にスピードアップし、その多くがまだ解析されていない膨大な量のデータを天文学者に提供できるようになりました。
マイクロアパーチャ技術を使用して同時に取得された複数の銀河のスペクトル。 アマチュアにとってはあまり興味深いものに思えないかもしれませんが、天文学者であればこの写真だけで一冊の本が書けるでしょう。
以下は、宇宙が誕生してわずか 290 億 5000 万年前に存在したメイジー銀河への 200D の旅です。 これは、CEERS によって観測された空の小さな部分にある最大 個の銀河の距離の違いを示しています。 メイジーに最も近い銀河から 億年前に戻ります。
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記念写真 - へびつかい座ロー星形成領域
NASAの首席科学者ニコラ・フォックス氏は「ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡は周年を迎え、宇宙を開拓し、人類に何十年も続く魅力的な画像と科学の宝庫を与えるという約束を果たした」と述べ、周年を総括した。観察結果の。 そして、これらの言葉に同意しないわけにはいきません。
その記念日に、ウェッブ望遠鏡は、天の川銀河で最も明るい領域の 50 つである星形成領域「へびつかい座 Ro」を撮影しました。 そこにある多くの星は形成されたばかりで、画像のオレンジがかった黄色の領域を占める塵雲の中に隠れています。 塵の中でなんとか輝いたつを除いて、残りは太陽と同じか太陽より小さい約個の星です。
何らかの形で誕生した星は、初めて輝き、周囲の物質を分散させ始める瞬間に私たちの目に姿を現します。
これは、星の位置から 方向に放射する水素分子の赤と紫のジェット (縞) の形で画像で見ることができます。 ジェームズ・ウェッブ望遠鏡のおかげで、これほど多数の重なり合うジェットがこの地域で初めて観測されました。
へびつかい座ロー星雲は、390 光年離れたへびつかい座にあります。 アマチュアの機器で観察するには長時間露光での撮影が必要ですが、カメラがなくても近くにある星雲と同じ名前の星を探してみることができます。 明るさは4,6等です。 そのため、街灯から遠く離れた場所でも肉眼でも視認性が良く見えます。 肉眼ではない場合は、必ず双眼鏡を使用してください。
さらに困難な状況では、同じく星雲の近くに位置するさそり座の恒星アンタレスの観測でなんとかしなければなりません。 ウクライナでこれらの天体を観察するのに最適な時期は夏です。夏には南の地平線上の低く見えるからです。
そして、ジェームズ ウェッブ望遠鏡は宇宙を旅し、新しい星、星団、星雲を研究し続けます。 彼は宇宙の過去を調べ、星や惑星がどのように誕生するかを知ることができ、それによって私たちが地球の起源をより深く理解できるようになるでしょう。
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