Самый мощный космический телескоп в мире наконец-то в пути — National Geographic

В то время как Джеймс Уэбб сделал Если мы оглянемся на раннее начало времен, будет принимать сигналы от этих изначальных звезд и галактик. Скорее всего, это крошечные пятнышки света в огромном космосе, но эти пятнышки важны для нашего понимания эволюции Вселенной. Эти наблюдения впервые предоставят ученым картину формы и состава самых старых структур во Вселенной.

Мы также не знаем, как образовались первые черные дыры — кратеры, бесконечные в пространстве и времени — или как некоторые из этих монстров смогли втиснуть массу в миллиард солнц в очень маленькое пространство за относительно короткое время. «Очень сложно создать такие массивные черные дыры в ранней Вселенной», — говорит он. Джейн Ригби От НАСА, научный сотрудник миссии Джеймса Уэбба.

Помимо прямых наблюдений, космический телескоп также будет изучать Вселенную, разделяя собранный свет на волны разной длины, подобно тому, как призма может превращать дневной свет в цветную радугу. В таких спектрах ученые узнают о сигналах от различных молекул, атомов и газов, включая водород, азот, водяной пар, аммиак, метан и углекислый газ. Используя эти сигналы и то, как они прошли долгое путешествие по расширяющейся Вселенной, ученые могут идентифицировать более старые галактики.

«Спектры говорят нам, из чего сделаны эти объекты. Оптические изображения прекрасны и прекрасны, и они многое говорят нам о том, как выглядят эти объекты, но астрономы также хотят знать, из каких материалов они сделаны». Записка Антонеллы От Европейского космического агентства в ноябре журналистам. «И хотя одна картинка стоит тысячи слов, один спектр стоит больше тысячи».

Читайте также: Вселенная расширяется быстрее, чем мы думали

Но Джеймс Уэбб также проведет расследование ближе к дому. Например, обсерватория будет изучать зрелые галактики, чтобы лучше понять долгую эволюцию этих космических структур. Помимо космического телескопа Глядя на атмосферы экзопланет, вращающихся вокруг звезд в нашей галактике Млечный Путь Внеземные миры могут предоставить больше знаний о том, как планеты построены из пыли и гравия, затем эволюционировали и могут в конечном итоге стать пригодными для жизни. Телескоп будет даже исследовать миры в нашей солнечной системе, такие как Марс и ледяные луны вокруг Юпитера и Сатурна, которые, по мнению ученых, теперь могут быть домом для примитивных форм жизни. «Наука, о которой мы говорим, буквально охватывает всю вселенную», — говорит Ригби.

Глядя дальше, чем когда-либо

О’Мира был одним из тех, кто должен был решить, какие заметки будет делать Джеймс Уэбб на первом курсе. Он надеется, что миссия принесет революционные результаты. «Я думаю, что к концу миссии Джеймса Уэбба половина научных исследований будет посвящена темам, о которых мы еще не знаем», — говорит он.

Так происходило и каждый раз, когда человечество начинало смотреть на Вселенную новыми «глазами». В 1989 году, когда астрономы впервые начали думать об инфракрасном телескопе как о преемнике телескопа Хаббла, у них было лишь смутное представление о том, что этот инструмент в конечном итоге сможет делать. В то время некоторые из самых крутых космических объектов, которые вскоре изучал Джеймс Уэбб, еще не были обнаружены.

«Мы не проектировали этот телескоп для изучения экзопланет», — сказал МакКаррен. «Потому что в то время их не было».

Только в 1990-х годах астрономы открыли первые планеты, вращающиеся вокруг звезд, отличных от нашего Солнца, и с тех пор «охотники за планетами» показали с помощью телескопов, что они находятся в Млечном Пути. Эти миры изобилуют космосом. Теперь эти далекие миры входят в число начальных основных исследовательских компонентов миссии Джеймса Уэбба. Но дизайнеров Джеймса Уэбба ждал еще больший сюрприз.

В 1995 году астроном Боб Уильямс Опыт, который станет легендарным. Как директор STScI, он может уделять Хабблу столько времени наблюдений, сколько ему заблагорассудится. Уильямс хотел космический телескоп Цельтесь в ту часть ночного неба, где ничего не видно. Телескоп направляли на это единственное маленькое пятно ночного неба более ста часов, чтобы увидеть, что даст такое изображение.

Это не совсем популярная идея. «У него были для этого веские причины, но многие люди были против», — говорит Мазер.

Читайте также: «Невозможный» эксперимент Эйнштейна наконец-то закончился

Эти люди думали, что это пустая трата времени, потому что, по-видимому, в этом месте ночного неба нечего было видеть. Но после того, как сто часов наблюдения закончились, Уильямс и его команда сделали потрясающую запись, теперь известную как Глубокое поле ХабблаНа этом уродливом и, казалось бы, пустом участке ночного неба тысячи и тысячи далеких и древних галактик мерцали, как разноцветные драгоценные камни на поле из черного бархата. Хаббл заглянул в космос и вернулся во времени, показывая, что Вселенная действительно изобилует с галактиками … И многие из самых далеких из этих галактик Она уже была больше и эволюционировала больше, чем думали ученые.

По словам Мэзера, после развертывания Hubble Deep Field астрономы потребовали, чтобы строящийся Джеймс Уэбб делал то же самое во времени: оглядывался назад во времени с больших расстояний.

По словам Мезера, глубокое наблюдение было «настолько красивым, таким чудесным, таким удивительным, что астрономы сразу подумали: вау, мы тоже должны это сделать».

Так что некоторые заметки Джеймса Уэбба были бы похожи на Глубокое поле Хаббла. На небольшом участке ночного неба галактики, которые когда-то были слишком тусклыми даже от Хаббла, чтобы внезапно уловить из прошлого, будут колебаться.

Как и многие предыдущие миссии, миссия Джеймса Уэбба может предложить нечто настолько неожиданное, что может революционизировать то, как мы видим свое место во Вселенной. Когда ученые смотрят на Вселенную большими и острыми глазами, они обнаруживают более внушительное происхождение.

«Вселенная станет более сложной, чем мы когда-либо могли себе представить», — говорит Мазер.

Эта статья изначально была опубликована на английском языке на сайте nationalgeographic.com.