Первые научные снимки телескопа им. Джеймса Уэбба

12 июля был опубликован первый набор научных данных с космического телескопа имени Джеймса Уэбба. Если вы интересуетесь новостями науки, то, скорее всего, уже видели их: это изображения планетарной туманности «Южное кольцо», участка туманности Киля и компактной группы галактик Квинтет Стефана. Также был опубликован спектр атмосферы экзопланеты WASP-96b, полученный во время прохождения планеты по диску своей звезды. А за день до этого был опубликован первый научный снимок, демонстрирующий эффект гравитационного линзирования далекой галактики на массивном скоплении галактик SMACS 0723. Почему эти снимки наделали столько шума и в чем их научная значимость?

туманность Киля. Обратите внимание на подпись: для получения цветного изображения были использованы снимки в 6 различных фильтрах на длинах волн от примерно 900 нанометров до 4.44 микрон. Самое длинноволновое излучение, которое может увидеть человеческий глаз, наблюдается на длинах волн 700 нанометров.

Квинтет Стефана, входит в каталог Компактных Групп Хиксона (HCG) под номером 92. Обратите внимание на подписи: для получения цветного изображения были использованы снимки в 6 различных фильтрах на длинах волн от примерно 900 нанометров до 4.44 микрон, а также в среднем инфракрасном диапазоне на длинах волн 7.7 и 10 микрон. Самое длинноволновое излучение, которое может увидеть человеческий глаз, наблюдается на длинах волн 700 нанометров или 0.7 микрона.

Все перечисленные объекты уже неоднократно изучались как с наземных, так и с космических обсерваторий. При этом, по размеру главного зеркала телескоп имени Джеймса Уэбба уступает крупнейшему наземному телескопу, Большому Канарскому телескопу, в 1.7 раза. Вместе с телескопом имени Хаббла, эти обсерватории-рекордсмены способны наблюдать в ближнем инфракрасном диапазоне, на длинах волн более 1 микрона. Из законов оптики известно, что чем больше диаметр зеркала телескопа, тем более четкой будет изображение, при заданной длине волны. Но наземным телескопам мешает атмосфера, она не позволяет строить четкие изображения на широких полях, например, сравнимых по размерам с диаметром полной Луны. А еще она непрозрачна в большей части инфракрасного диапазона длин волн. И здесь телескоп имени Джеймса Уэбба, которому не помешает атмосфера Земли, становится рекордсменом по четкости изображений и проницающей способности: с помощью него можно получать снимки исключительно высокой четкости на широких полях рекордно тусклых объектов, что и было продемонстрировано первыми научными снимками.

Напоследок – подсказка, как отличить изображения с телескопа им. Уэбба от других фотографий. Почти на каждом снимке неба есть звезды. Если снимок получен при помощи зеркального телескопа, вы увидите несколько лучей у ярких точечных объектов. Они возникают при дифракции света на подпорках зеркала. У телескопа имени Хаббла их 4, а у телескопа имени Джеймса Уэбба – три. Кроме того, cущественную роль играет форма главного зеркала и его сегментов: если дифракция на краях зеркала круглой формы не дает вклада в виде лучей, то шестиугольная форма сегментов зеркала вновь формирует 6 лучей у звезд. Поэтому на снимках Хаббла у звезд 4 лучика, а на снимках телескопа имени Джеймса Уэбба – шесть больших лучей и еще два поменьше.

Три штанги, держащие вторичное зеркало телескопа им. Джеймса Уэбба

Следите за новостями на наших страницах во всех популярных социальных сетях, скоро мы выпустим видео о первых снимках крупнейших телескопов. Теперь у нас есть и Телеграм! Подписывайтесь, вот ссылки:
Мы в Телеграме: https://t.me/planetariumvg

ВКонтакте: https://vk.com/planetariumvg
На Youtube: https://www.youtube.com/c/ПланетарийМосковскогодворцапионеров
На Дзене: https://zen.yandex.ru/planetariumvg
На Rutube: https://rutube.ru/channel/26751527/
В одноклассниках: https://ok.ru/group/64373819703543