Джеймс Уэбб разглядел «Столпы Творения»

«Столпы Творения», запечатленные космическим телескопом Джеймс Уэбб

Космический телескоп Джеймс Уэбб, преемник Хаббла, обратил свой инфракрасный взор на Столпы Творения – могущественные космические колонны, окутанные звездной пылью. Впервые мир увидел эти скопления межзвездного газа и пыли весной 1995 года на изображениях, полученных Хабблом. В 2011 году их увидел космический телескоп «Гершель», а в 2014 «Хаббл» сделал новую фотографию в более высоком разрешении. И так как человечество вступило в новую астрономическую эпоху после запуска обсерватории Джеймс Уэбб, новый снимок Столпов Творения стал настоящей сенсацией. Дело в том, что Уэбб наблюдает космос в инфракрасном диапазоне, улавливая все, что раньше было скрыто от наших глаз, включая далекие галактики и пылевые облака, так что новый снимок Столпов творения был лишь вопросом времени. На изображении видны высокие горы газа и пыли в туманности Орла, расположенной в 6500-7000 световых лет от Земли.

Космические обсерватории

За последние несколько месяцев космический телескоп Джеймс Уэбб подарил миру новый взгляд на космос и Вселенную – его официальная галерея с каждым днем становится все больше и больше. Каждое новое изображение Уэбба дарит астрономам улучшенное понимание таких далеких явлений, как белые карлики и туманности.

Этот астрономический инструмент полностью оправдывает труд и вложенные в него ресурсы, включая 10 миллиардов долларов – рекордную сумму для современной науки. И хотя с момента запуска прошло совсем немного времени, мы уже наблюдаем объекты, скрытые от таких предшественников Уэбба как Хаббл.

Это интересно: Сколько памяти у телескопа «Джеймс Уэбб»? Спойлер: меньше, чем в вашем смартфоне

Новый телескоп Джеймса Уэбба работает в инфракрасном диапазоне, который для человеческого глаза невидим.

Напомним, что космический телескоп Хаббл был запущен на околоземную орбиту в 1990 году и работает до сих пор. Чувствительность Хаббла и сделанные им изображения позволили нам увидеть объекты, расположенные на огромных расстояниях от нашей планеты и галактики.

Этот революционный инструмент также является единственным космическим телескопом, улавливающим видимый свет.Исследователи отмечают, что четкость Хаббла и Уэбба по сравнению с наземным телескопическим изображением в десять раз выше — и это поистине впечатляющий результат.

Хаббл находится на очень близкой орбите вокруг Земли, а Уэбб будет на расстоянии 1,5 миллиона километров (км) во второй точке Лагранжа (L2)

Более того, в то время как Уэбб изучает Вселенную в инфракрасном диапазоне, Хаббл работает в оптическом и ультрафиолетовом диапазонах. Еще больше радует тот факт, что Хаббл продолжит работу вплоть до 2030-х гг., а значит впереди немало революционных открытий. Еще одним важным отличием является большое зеркало Уэбба, а также расстояние от Земли, на котором вращаются оба космических телескопа.

Больше по теме: Телескоп «Джеймс Уэбб» сфотографировал взрыв сверхновой. Почему это важно?

Там, где рождаются звезды

Разница между обсерваториями Хаббл и Уэбб огромна. И чтобы увидеть ее астрономы сравнили два изображения знаменитых Столпов Творения на фоне туманно-голубого неба. Эти могущественные колонны находятся в созвездии Орла – местом рождения новых звезд и одной из наиболее продуктивных звездных фабрик Млечного Пути.

Звездная фабрика (звездный питомник) – одни из самых удивительных мест во Вселенной. Они образуются при разрушении плотных газопылевых облаков, запуская потоки звездного вещества в окружающее пространство. Как правило звездообразующие облака окружены магнитными полями.

Во Вселенной огромное количество звездных питомников. Одно из них – Столпы Творения

Еще больше интересных статей о космосе и последних научных открытиях читайте на нашем канале в Яндекс.Дзен – там постоянно выходят статьи, которых нет на сайте!

Так как изображение Столпов творения сделано с помощью камеры ближнего инфракрасного диапазона Уэбба (NIRCam), астрономы заявили, что в будущем смогут составить список звезд туманности и их типов. Дальнейшие наблюдения также приведут к лучшему пониманию того, как именно рождаются, формируются и погибают звезды. Новое изображение не только потрясающе красиво – оно раскрывает никогда не наблюдаемые космические процессы.

Самое интересное в новом изображении то, что оно на самом деле показывает нам процесс звездообразования, — рассказал Space.com Антон Кукемур, астроном-исследователь из STScI.

Чтобы увидеть разницу между снимками Хаббла и Уэбба, исследователи из NASA опубликовали сравнение двух изображений Столпов Творения – непроницаемых, угрожающе темных образований, поднимающихся из туманности Орла.

Вам будет интересно: Хаббл сфотографировал звезду возрастом почти 13 миллиардов лет

Столпы Творения – сравнение

Величественные космические колонны скрывают в себе много нового, а астрономы собирали это изображение из необработанных данных, полученных с помощью новейшей камеры телескопа Джеймс Уэбб NIRCam. По мнению исследователей, текстура, уровень детализации и количество научной информации в фотографиях Уэбба поражают самых искушенных из них.

Мы поражены тем, как Уэбб увидел пыль и газ, которые на снимках Хаббла были абсолютно темными, — говорится на сайте американского космического агенства NASA.

Столпы Творения в объективе Хаббла

На изображениях сделанных космическим телескопом Хаббл не видно никаких деталей. Однако теперь, впервые в истории, астрономы заглянули в самое сердце этой области, увидев звезды, формирующиеся внутри пыльных колонн. К слову, мы не так много знаем о них и мощных магнитных полях, удерживающих это космическое формирование.

Не пропустите: Знакомьтесь – новые телескопы, которые навсегда изменят астрономию

Как сообщают эксперты NASA, на изображении выше Столпы Творения напоминают скалы, но это внешнее сходство. На самом деле эти величественные колонны сформированы из холодного межзвездного газа и пыли, которые выглядят полупрозрачными в инфракрасном диапазоне. На новом изображении также видны новорожденные звезды, некоторым из которых всего несколько сотен тысяч лет.

Столпы Творения в видимом свете космического телескопа Хаббл в 2014 году. Справа — новое инфракрасное изображение, полученное обсерваторией Джеймс Уэбб.

Интересно, что по мнению астрономов наслаждаться этим зрелищем обитатели Вселенной, включая нас с вами, смогут всего несколько миллионов лет, когда туманность исчезнет. По мнению некоторых астрономов, это уже могло произойти из-за взрыва сверхновой, уничтожившей космическое формирование. Правда, узнать наверняка мы сможем только через тысячу лет, когда свет доберется до нашей Солнечной системы.

Что находится по ту сторону Млечного Пути?

Название нашей галактики восходит к древнеримскому via lactea, что в переводе означает «молочная дорога». Дело в том, что звездные скопления, за которыми наблюдали наши далекие предки, приводили их в замешательство. И чтобы хоть как-то понять причины, по которым ночное небо усеяно яркими огнями, люди наделяли звезды и туманности божественной силой и происхождением. Так, согласно греческому мифу, Зевс привел домой своего сына Геракла, чтобы Гера покормила его грудью, пока спала. Но Гера не любила полубога и проснувшись оттолкнула его от себя, отчего несколько капель молока пролились в ночное небо. В других культурах наблюдаемая с Земли звездная тропа называлась иначе и лишь со временем (и развитием технологий) человечество узнало что представляет собой Млечный Путь. И так как мы видим галактику исключительно сбоку, узнать что происходит на ее другой стороне едва ли возможно. Для этого необходимо создать подробную карту расположения звезд Млечного Пути. Но ученым это, на удивление, удалось.

Звездные скопления Млечного Пути

Как и другие галактики на просторах Вселенной, Млечный Путь представляет собой крупную систему из нескольких сотен миллиардов звезд, одна из которых — наше Солнце. При этом у астрономов по-прежнему нет полного понимания его природы, в отличие от других внешних звездных систем. Ситуацию усложняет толстый слой межзвездной пыли, который закрывает большую часть Галактики от наблюдения оптическими телескопами. По этой причине определить ее крупномасштабную структуру можно только с помощью радио и инфракрасных телескопов.

Согласно имеющимся данным, большинство звезд Млечного Пути – одиночные светила как наше Солнце. Следом идут двойные звезды и их скопления, в каждом из которых содержится от десятков до тысяч ярких небесных тел. Эти объекты отличаются друг от друга по возрасту, размерам и количеству в каждом отдельном скоплении.

Количество звезд в одном только Млечном Пути поражает воображение

Напомним, что самыми большими и массивными звездными скоплениями являются шаровые скопления (названные так из-за своей округлой формы). По оценкам астрономов наша Галактика содержит более 150 таких скоплений, однако их точное количество по-прежнему неизвестно. При этом именно эти скопления образуют сферический ореол вокруг Млечного Пути.

Хотите всегда быть в курсе последних новостей из мира науки и высоких технологий? Подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram – так вы точно не пропустите ничего интересного!

Их отличительной чертой является возраст, определить который можно путем сравнения звездного населения шаровых скоплений с моделями звездной эволюции. Так, возраст самых первых звезд нашей Галактики колеблется от 11 до 13 миллиардов лет. Напомним также, что шаровые скопления — чрезвычайно яркие объекты, средняя светимость которых эквивалентна примерно 25 000 Солнц, а самые светящиеся как минимум в 50 раз ярче.

Млечный Путь со стороны

Для стороннего наблюдателя наша Галактика выглядит как огромный тонкий диск – такую форму Млечный Путь обрел из-за вращения. И если бы не сила гравитации, то каждое небесное тело в галактике отправилось бы в открытый космос, блуждая по просторам бескрайней Вселенной. Но так как наш обзор ограничен, количество наблюдаемых звезд не сильно превышает 6000.

По своим размерам Млечный Путь сильно уступает другим галактикам (Радиус звёздного диска Млечного Пути и радиус Галактики составляют 16 килопарсек)

На первый взгляд кажется что это много, но на самом деле эти шесть тысяч небесных светил – лишь малая часть нашей Галактики. Так, на каждую видимую звезду приходится более 20 миллионов невидимых, а большинство звезд либо слишком тусклые, либо находятся слишком далеко или же скрываются за облаками космической пыли.

Больше по теме: От облаков до компьютерной симуляции: как рождаются звезды?

Но можно ли в таком случае узнать как выглядит Млечный Путь со стороны? Некоторые исследователи считают, что для этого необходимо установить точное положение звезд и затем нанести их на трехмерную карту.

Чтобы сделать это, можно воспользоваться известной астрономической техникой, изобретенной почти 180 лет назад. Так называемый «звездный параллакс» был изобретен в 1838 году немецким астрономом Фридрихом Бесселем (для измерения расстояния до звезды в созвездии Лебедя).

Основы этого метода довольно просты: сначала необходимо поднести указательный палец к лицу и закрыть один глаз. Затем открыть его и закрыть другой, удерживая палец на расстоянии. Очевидное изменение положения пальца, когда вы смотрите на него правым и левым глазом, зависит от того, насколько далеко он находится от вашего лица. Главное условие – владение навыками тригонометрии и наличие самого обыкновенного оптического телескопа. И вуаля – Вселенная перед вами (почти как на ладони).

По ту сторону Галактики

Вспомнив нехитрый метод звездного параллакса, исследователи из Института радиоастрономии имени Макса Планка и Смитсоновского центра астрофизики решили выяснить как выглядит скрытая от нас часть Млечного Пути. В анализе, опубликованном в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, астрономы измерили расстояние до группы звезд на другой стороне Галактики на расстоянии 66 000 световых лет от Земли (что почти вдвое превышает предыдущий рекорд в 36 000 световых лет, достичь которого удалось в 2013 году).

Полностью разглядеть Млечный Путь с Земли невозможно.

Измерить расстояние удалось с помощью радиоинтерферометра VLBA (Very Long Baseline Array) — антенной решетки со сверхдлинными базами, который состоит из десяти радиотелескопов, контролируемых удаленно. Сооружение этого астрономического инструмента началось в 1986 и завершилось в 1993. Стоимость проекта составила 85 млн долларов. Строительство VLBA позволило астрономам обнаруживать сдвиги в положении звезд.

Это интересно: Астрономы определили лучшее место и время для жизни в Млечном Пути

Так, с помощью VLBA в 2014 и 2015 годах ученым удалось обнаружить свет из области космоса, где рождаются новые звезды, даже несмотря на облака газа и пыли, блокирующие большую часть исходящего излучения. И так как прогресс не стоит на месте, VLBA позволяет исследователям точно измерять расстояние от Земли до далеких звезд и внимательно наблюдать за спиральными рукавами Галактики и их формы.

Это означает, что с помощью VLBA мы можем нанести на карту всю Галактику. Мы полагаем, что на ее создание уйдет не менее десяти лет, – сообщают авторы нового анализа.

С помощью мощных астрономических инструментов мы способны изучить наблюдаемую Вселенную

Ну а пока ученые будут заняты наблюдениями и сбором данных, нам с вами придется затаить дыхание размышляя о том, какие светила и их скопления находятся на той стороне Млечного Пути. Ну а пока исследователи изучают скрытую часть Галактики, их коллеги уже создали самую настоящую карту погибших звезд и их останков. Стоит ли говорить насколько трудно было ее создать, ведь во Вселенной ничто не стоит на месте.

Не пропустите: Когда динозавры бродили по Земле, она была на другой стороне Млечного Пути

Эти сложные астрономические модели привели к созданию карты звездного некрополя – области, в которой звезды родились и погибли. И пока мы находимся в ожидании самой точной звездной карты Млечного Пути, предлагаем ознакомиться с еще одной удивительной работой – картой расположения черных дыр в наблюдаемой Вселенной. Заинтригованы? Тогда вам сюда!

Космическая музыка: как звучат черные дыры

В NASA опубликовали «звучание» чёрной дыры в созвездии Персей

Космос – тихое место. Отсутствие кислорода не позволяет звуковым волнам распространяться, так как большая часть космического пространства – это вакуум, в котором нет среды способной передавать звук. И все же многочисленные утверждения о том, что во Вселенной вообще нет звука не совсем верные. На самом деле скопления галактик содержат большое количество газа, который обеспечивает условия для распространения звуковых волн. Недавно исследователи из NASA представили изумленной публике запись, на которой черная дыра в созвездии Персей испускает пугающий звук. Совместно с командой из Массачусетского технологического института, исследователям удалось провести преобразование излучения рентгеновского эха в слышимые звуковые волны.

Сверхмассивная черная дыра в центре скопления галактик Персей, расположенного на расстоянии 250 миллионов световых лет от Земли, излучает волны давления, которые можно преобразовать в звук.

Как звучат черные дыры

Если вы вдруг окажетесь в открытом космическом пространстве, то как гласит слоган фильма «Чужой», ваш крик не услышит никто. Космический вакуум не позволяет звуковым волнам распространяться. Но стоит оказаться недалеко от скоплений галактик, окруженных газопылевыми облаками, кое-что услышать все-таки можно.

Напомним, что согласно Общей теории относительности (ОТО) Эйнштейна, черные дыры – это объекты с гравитации такой силы, что ничто, даже свет, не говоря уже о звуке, не может вырваться наружу. Парадоксально, но именно черные дыры могут быть самыми яркими объектами во Вселенной.

Перед вами черная дыра М87. Снимок получен в 2019 году

Сверхмассивная черная дыра в центре скопления галактик Персей ассоциируется со звуком начиная с 2003 года. Волны давления, испускаемые этим космическим объектом, создают рябь горячего газа в скоплениях галактик. Эту рябь, как оказалось, можно преобразовать в ноты.

Ранее мы рассказывали про странные столкновения нескольких черных дыр и гравитационных волнах.

Недавно астрономам удалось преобразовать данные в звук с помощью рентгеновской обсерватории NASA «Чандра». Звук типичного рентгеновского эха черной дыры, который мы слышим на записи ниже — это нота, расслышать которую человек не способен, поэтому при обработке данных ее пришлось многократно усилить.

По сути, «музыка» черной дыры – это перевод астрономических данных, увеличенный на 57 или 58 октав выше их истинной высоты, – объясняют астрономы.

В ходе необычной и творческой работы звуковые волны были извлечены в радиальных направлениях, то есть наружу от центра сверхмассивной черной дыры. Затем сигналы были повторно синтезированы в диапазоне человеческого слуха.

Хотите всегда быть в курсе последних новостей из мира науки и высоких технологий? Подписывайтесь на наш канал в Telegram, чтобы не пропустить ничего интересного!

Космическая музыка

Но если вас удивляют «звуки космоса», напомним, что черная дыра в созвездии Персей – не единственный объект, который можно послушать. Большая часть космической музыки собрана приборами различных космических аппаратов – от зонда Juno, наблюдающего сигналы плазменных волн, исходящие из ионосферы Юпитера, до обнаружения аппаратом Кассини радиоизлучений Сатурна.

Чтобы услышать космического монстра, ученым пришлось многократно усилить преобразованный звук

Гравитационные волны – еще один пример. Они буквально растягивают и сжимают пространство, а рентгеновский, оптический и инфракрасный свет позволяет превратить рябь пространства-времени в музыкальные произведения. И если добавить к ним аранжировку, представить положение и яркость источников света в Млечном Пути совсем несложно.

А вы знали, что черная дыра под неофициальным названием "Единорог" расположилась всего в 1500 световых годах от Земли? О том, почему во Вселенной существует много маленьких черных дыр можно прочитать здесь.

Более того, композиторы занимаются этим уже почти 70 лет. Музыка, как и космос, постоянно развивается по мере того, как новые технологии стремятся улучшить наши слуховые познания Вселенной.

Столкновение двух черных дыр порождает гравитационные волны

При этом звук – это всего лишь набор волн давления, частоты которых вызывают отклик в нашем мозге. И хотя звук не может распространяться в космическом вакууме, другие виды волн – например, электромагнитные и гравитационные – могут. Именно ими руководствуются исследователи при создании музыкальных космических произведений.

Кстати, ранее мой коллега Рамис Гениев рассказывал о новой посылке для инопланетян с «человеческой» музыкой, рекомендую к прочтению.

Небесные заклинания

В поисках вдохновения астрономы также всматриваются в центр Млечного Пути, который находится далеко от нашей планеты. Переводя изначально цифровые данные (в виде единиц и нулей), полученные космическими телескопами в изображения, ученые создают визуальные снимки, которые в противном случае были бы невидимы для нас.

То же самое происходит и с обработкой звука: звезды и другие небесные объекты преобразуются в отдельные ноты, в то время как протяженные облака газа и пыли создают развивающийся гул.

Звук играет важнейшую роль в нашем понимании окружающего мира и Вселенной и с этим невозможно не согласиться, – полагают ученые.

Обложка альбома Celestial Incantations

Ранее исследователи опубликовали музыкальный альбом под названием «Небесные заклинания» (Celestial Incantations), который включает в себя «звуки» изнутри и за пределами Солнечной системы. Так, можно услышать излучение галактического пульсара и слияние двух черных дыр.

Чириканье черных дыр, первая акустическая запись атмосферы Марса, и звуки Солнечной системы можно здесь.

Теперь у нас есть возможность послушать преобразованные звуки, которые исходят от черной дыры и других космических объектов

Альбом представляет собой совместную работу ученых, музыкантов и художников и призывает задуматься о бесконечно расширяющейся Вселенной и мирах, что ее заполняют. По мнению создателей Celestial Incantations искусство играет важную роль в развитии науки и делает космос для обитателей Земли ближе.