Первое глубокое поле Уэбба -Webb's First Deep Field
Первое глубокое поле Уэбба — первое оперативное изображение , полученное космическим телескопом Джеймса Уэбба . Фотография глубокого поля , которая охватывает крошечный участок неба, видимый из Южного полушария , сосредоточена на SMACS 0723 , галактическом скоплении в 4,6 миллиардах световых лет от Земли в созвездии Воланс . На изображении видны тысячи галактик , некоторым из которых 13 миллиардов лет. Это изображение ранней Вселенной с самым высоким разрешением из когда- либо сделанных. Снято инфракрасной камерой телескопа.(NIRCam), изображение было обнародовано НАСА 11 июля 2022 года.
Фон
Космический телескоп Джеймса Уэбба — космический телескоп НАСА, предназначенный в первую очередь для проведения инфракрасной астрономии . Запущенный в декабре 2021 года космический аппарат с января 2022 года находится на гало-орбите вокруг второй точки Лагранжа между Солнцем и Землей (L 2 ) , примерно в 1,5 миллионах километров (900 000 миль) от Земли. Солнце равно гравитационному притяжению Земли, и Земля и Солнце остаются на одной линии (если смотреть с этой точки), даже когда Земля вращается вокруг Солнца.
Первое глубокое поле Уэбба было получено камерой ближнего инфракрасного диапазона (NIRCam) телескопа и представляет собой композит, полученный из изображений с разными длинами волн , в общей сложности 12,5 часов экспозиции . Фотография достигла глубины в инфракрасном диапазоне длин волн за пределами самых глубоких полей космического телескопа Хаббла , на что ушли недели.
SMACS 0723 — это скопление галактик, видимое из Южного полушария Земли , которое часто исследуется Хабблом и другими телескопами в поисках далекого прошлого.
Научные результаты
На изображении показано скопление галактик SMACS 0723, каким оно появилось 4,6 миллиарда лет назад, покрывающее участок неба с угловым размером , примерно равным песчинке, которую держат на расстоянии вытянутой руки. Многие объекты на изображении претерпели заметное красное смещение из-за расширения пространства на огромное расстояние, пройденное излучаемым от них светом.
Объединенная масса скопления галактик действует как гравитационная линза , увеличивая и искажая изображения гораздо более удаленных галактик позади нее. NIRCam Уэбба сфокусировал далекие галактики, открыв крошечные, слабые структуры, которые никогда раньше не наблюдались, включая звездные скопления и рассеянные детали.
Дифракционные всплески на фото
Шесть ярких пиков вокруг ярких точечных источников света на фотографии — результат дифракции от краев зеркала. Зеркало состоит из 18 отдельных блоков, каждый из которых имеет форму правильного шестиугольника . Шестиугольный ободок элементов, составляющих большое зеркало телескопа Уэбба, образует шесть шипов. Телескопы с круглыми зеркалами/линзами не имеют таких шипов (вместо шипов дифракция от круглых ободков создает узор из концентрических колец, называемых дисками Эйри ).
Кроме того, дифракция от стоек, удерживающих вторичное зеркало телескопа на месте, создает дополнительные шипы, но шипы из-за стоек гораздо менее выражены, чем шипы из-за обода. Как показано на рисунке справа, четыре шипа, созданные дифракцией от стоек, спроектированы так, чтобы совпадать с шипами, созданными дифракцией, вызванной ободом. Это оставляет одну стойку, которая создает два горизонтальных шипа, видимых на фотографии. Два горизонтальных шипа из-за распорок гораздо менее выражены, чем шесть шипов из-за обода.
Значение
Первое глубокое поле Уэбба — это первое полное изображение в искусственных цветах с JWST и инфракрасное изображение Вселенной с самым высоким разрешением, которое когда-либо было получено. Изображение показывает тысячи галактик в крошечном кусочке Вселенной, а четкое изображение Уэбба в ближнем инфракрасном диапазоне выявляет слабые структуры в очень далеких галактиках, предлагая наиболее подробный вид ранней Вселенной на сегодняшний день. Тысячи галактик, среди которых самые слабые объекты, когда-либо наблюдавшиеся в инфракрасном диапазоне, впервые попали в поле зрения Уэбба.
Впервые он был представлен публике во время мероприятия 11 июля 2022 года президентом США Джо Байденом .
Сравнение с космическим телескопом Хаббл
Следующие изображения представляют собой сравнение с изображением, сделанным космическим телескопом Хаббл , и изображением того же скопления галактик, сделанным Уэббом.
. Справа: тот же снимок, сделанный космическим телескопом Джеймса Уэбба в 2022 году .