Niesamowity rok kosmicznych objawień Jamesa Webba

Należący do NASA Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba nadal olśniewa pełnym akcji obrazem zakłócającym stosunkowo spokojny obszar formowania się gwiazd.

James Webb Space Telescope caps a successful first year of science, and stunning imagery, with a detailed view of the closest star-forming region to Earth, the Rho Ophiuchi cloud complex, resulting in a dynamic image that belies the region’s relative quiet – and practically begs for explanation of what exactly we are looking at. While dual jets have been seen blasting out of new stars before, the texture that Webb’s NIRCam instrument reveals in the multiple jets crisscrossing the image is unprecedented. In striking contrast, the lower half of the image is dominated by a glowing cave of dust being lit up and eroded by the most massive star in the scene. Its stellar neighbors are the mass of our Sun or smaller, with some displaying the telltale shadows of protoplanetary disks—meaning we are looking at planetary systems potentially similar to our own in their earliest stages.

Image of star formation in the Rho Ophiuchi cloud complex, with compass arrows, scale bar, and color key for reference.
The north and east compass arrows show the orientation of the image on the sky. Note that the relationship between north and east on the sky (as seen from below) is flipped relative to direction arrows on a map of the ground (as seen from above).
The color key shows which filters from Webb’s NIRCam (Near-Infrared Camera) instrument were used when collecting the light. The color of each filter name is the visible light color used to represent the infrared light that passes through that filter.
Credit: NASA, ESA, CSA, STScI, Klaus Pontoppidan (STScI), Alyssa Pagan (STScI)

Webb Space Telescope Celebrates First Year of Science With Close-up on Birth of Sun-like Stars

From our cosmic backyard in the solar system to distant galaxies near the dawn of time, NASA’s James Webb Space Telescope has delivered on its promise of revealing the universe like never before in its first year of science operations. To celebrate the completion of a successful first year, NASA has released Webb’s image of a small star-forming region in the Rho Ophiuchi cloud complex.

“In just one year, the James Webb Space Telescope has transformed humanity’s view of the cosmos, peering into dust clouds and seeing light from faraway corners of the universe for the very first time. Every new image is a new discovery, empowering scientists around the globe to ask and answer questions they once could never dream of,” said NASA Administrator Bill Nelson. “Webb is an investment in American innovation but also a scientific feat made possible with NASA’s international partners that share a can-do spirit to push the boundaries of what is known to be possible. Thousands of engineers, scientists, and leaders poured their life’s passion into this mission, and their efforts will continue to improve our understanding of the origins of the universe – and our place in it.”

The new Webb image released on July 12 features the nearest star-forming region to us. Its proximity at 390 light-years allows for a highly detailed close-up, with no foreground stars in the intervening space.

“On its first anniversary, the James Webb Space Telescope has already delivered upon its promise to unfold the universe, gifting humanity with a breathtaking treasure trove of images and science that will last for decades,” said Nicola Fox, associate administrator of NASA’s Science Mission Directorate in Washington. “An engineering marvel built by the world’s leading scientists and engineers, Webb has given us a more intricate understanding of galaxies, stars, and the atmospheres of planets outside of our solar system than ever before, laying the groundwork for NASA to lead the world in a new era of scientific discovery and the search for habitable worlds.”

Webb’s image shows a region containing approximately 50 young stars, all of them similar in mass to the Sun, or smaller. The darkest areas are the densest, where thick dust cocoons still-forming protostars. Huge bipolar jets of molecular hydrogen, represented in red, dominate the image, appearing horizontally across the upper third and vertically on the right. These occur when a star first bursts through its natal envelope of cosmic dust, shooting out a pair of opposing jets into space like a newborn first stretching her arms out into the world. In contrast, the star S1 has carved out a glowing cave of dust in the lower half of the image. It is the only star in the image that is significantly more massive than the Sun.

Ten film prezentuje część kompleksu chmur Rho Ophiuchi, najbliższego Ziemi obszaru gwiazdotwórczego. Zdjęcie wykonano dla uczczenia pierwszej rocznicy rozpoczęcia działalności naukowej Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba należącego do NASA. Dżety młodych gwiazd przecinają obraz, uderzając w otaczający gaz międzygwiezdny i oświetlając wodór cząsteczkowy pokazany na czerwono. Niektóre gwiazdy mają wyraźny cień dysku międzygwiezdnego, który tworzy przyszłe układy planetarne. Dawno, dawno temu cały nasz Układ Słoneczny, który obejmuje całą historię życia, jakie znamy, wyglądałby tak, gdyby był widziany z dużej odległości. U dołu obrazu dominuje świecąca jaskinia pyłu. Została wyrzeźbiona przez gwiazdę S1, w centrum wnęki – jedyną gwiazdę na zdjęciu, która jest znacznie masywniejsza od naszego Słońca. Źródło: NASA, ESA, CSA i Greg Bacon (STScI)

„Obraz Rho Ophiuchi wykonany przez Webba pozwala nam zobaczyć bardzo krótki okres w cyklu życia gwiazdy z nową wyrazistością. Naukowiec projektu Webba w Space Telescope Science Institute w Baltimore w stanie Maryland pracował jeszcze przed wystrzeleniem teleskopu i przez pierwszy rok jego operacji” — powiedział Klaus Pontopidan, który służył jako naukowiec projektu Webba w Baltimore w stanie Maryland.

Niektóre gwiazdy na zdjęciu opowiadają historię Cienie wskazują Dyski protoplanetarne – możliwe przyszłe układy planetarne w trakcie tworzenia. Dowiedz się więcej szczegółów w fotowycieczce wideo (umieszczonej powyżej) lub odkryj sam w obraz z możliwością powiększenia.

Cały rok, na całym niebie

Od pierwszego zdjęcia głębokiego pola, odsłoniętego przez prezydenta Joe Bidena, wiceprezydenta Kamalę Harris i Nelsona na żywo w Białym Domu, Webb spełnił swoją obietnicę, aby pokazać nam więcej wszechświata niż kiedykolwiek wcześniej. Jednak Webb ujawnił coś więcej niż tylko odległe galaktyki we wczesnym wszechświecie.

powiedział Eric Smith, zastępca dyrektora ds. badań w Wydziale Astrofizyki w siedzibie głównej NASA i naukowiec programu Webb. „Pierwszy rok nauki Webba nie tylko nauczył nas nowych rzeczy o naszym wszechświecie, ale ujawnił, że potencjał teleskopu jest jeszcze większy, niż się spodziewaliśmy, co oznacza, że ​​przyszłe odkrycia będą jeszcze bardziej niesamowite”. Globalna społeczność astronomiczna spędziła ostatni rok gorączkowo przeglądając surowe publiczne dane Webba i zastanawiając się, jak z nimi pracować.

Udaj się do kompleksu chmur Rho Ophiuchi. Podróż zaczyna się od zdjęcia naziemnego wykonanego przez astrofotografa Akirę Fujii, a następnie przechodzi do panelu cyfrowego przeglądu nieba. Następnie pojawia się dwukolorowy obraz z emerytowanego Kosmicznego Teleskopu Spitzera NASA w podczerwieni, a następnie wideo w końcu dociera do obrazu obszaru gwiazdotwórczego wykonanego przez Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba. Obszar gwiazdotwórczy uchwycony na obrazie sieciowym jest mały i niezbyt aktywny w porównaniu do innych znanych obszarów gwiazdotwórczych. To bliskość tego obszaru do Ziemi (390 lat świetlnych) pozwala Webbowi uchwycić go tak szczegółowo, skupiając się na strukturze dżetów emitowanych przez młode gwiazdy o masie Słońca oraz pyłowej „jaskini” świecących WWA. Źródło: NASA, ESA, CSA, Alyssa Pagan (STScI)

Poza oszałamiającymi obrazami w podczerwieni, tym, co naprawdę zaintrygowało naukowców, były pozorne widma Webba – szczegółowe informacje, które można wydobyć ze światła za pomocą instrumentów spektroskopowych teleskopu. Widma Webba potwierdziły odległość niektórych z najbardziej odległych galaktyk, jakie kiedykolwiek zaobserwowano, i odkryły najstarsze i najbardziej odległe supermasywne czarne dziury. Określili skład atmosfer planet (lub ich braku) bardziej szczegółowo niż kiedykolwiek wcześniej i po raz pierwszy podliczyli rodzaje atmosfer, które mogą istnieć na skalistych egzoplanetach. Ujawnili także skład chemiczny gwiezdnych żłobków i dysków protoplanetarnych, odkryli wodę, cząsteczki organiczne zawierające węgiel i nie tylko. Już teraz obserwacje Webba doprowadziły do ​​powstania setek artykułów naukowych, które odpowiadają na odwieczne pytania i podnoszą nowe, którymi należy się zająć wraz z Webbem.

Zakres nauki Webba jest również widoczny w jego obserwacjach regionu przestrzeni kosmicznej, który znamy najlepiej – naszego Układu Słonecznego. Słabe pierścienie gazowych olbrzymów pojawiają się w ciemności, przerywane księżycami, podczas gdy Webb pokazuje odległe galaktyki w tle. Porównując odkrycia wody i innych cząsteczek w naszym Układzie Słonecznym z odkryciami w dyskach innych, znacznie mniejszych układów planetarnych, Webb pomaga budować wskazówki dotyczące naszego pochodzenia – jak Ziemia stała się idealnym domem dla życia, jakie znamy.

„Mając rok nauki za pasami, wiemy, jak potężny może być ten teleskop i dostarczyliśmy rok niesamowitych danych i odkryć” – powiedziała Jane Rigby, główny naukowiec projektu Webba w Goddard Space Flight Center. „Wybraliśmy ambitną grupę Notatki na drugi rok To opiera się na wszystkim, czego nauczyliśmy się do tej pory. Misja naukowa Webba dopiero się zaczyna — czeka nas o wiele więcej”.

Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba jest czołowym na świecie kosmicznym obserwatorium naukowym. Webb rozwiązuje tajemnice w naszym Układzie Słonecznym, patrzy poza odległe światy wokół innych gwiazd i bada tajemnicze struktury oraz pochodzenie wszechświata i nasze miejsce w nim. Webb to międzynarodowy program prowadzony przez NASA wraz ze swoim partnerem, ESA (Europejska Agencja Kosmiczna) i Kanadyjska Agencja Kosmiczna.