Космический телескоп имени Джеймса Уэбба повторно исследует классическое изображение Хаббла с более чем 2500 галактик.

Когда вы делаете покупку через ссылки в наших статьях, Future и его партнеры по синдикации могут получать комиссию.

Космический телескоп Джеймса Уэбба вернулся к месту одного из самых знаковых снимков космического телескопа Хабл — Ультраглубокому полю (Ultra Deep Field), чтобы запечатлеть галактики всей космической истории. Новое изображение было получено в рамках программы JWSTAdvancedDeepExtragalacticSurvey (JADEs). Эта программа направлена на углубленное исследование инфракрасного спектра двух участков неба, которые уже были зафиксированы космическим телескопом Хабла: Глубокого поля Хабла (Hubble Deep Field) 1995 года и Ультраглубокого поля Хаббла (Ultra Deep Field) 2004 года.

Глубокие поля Хабла — это самые интенсивные исследования Вселенной с использованием космического телескопа. Они позволили увидеть самые тусклые галактики на самых высоких красных смещениях, что соответствует периоду времени от Большого взрыва до 13 миллиардов лет назад, когда свет этих галактик начал свой долгий путь к Земле. Ультраглубокое поле Хаббла было перепроверено несколько раз: в 2009, 2012 и 2014 годах с использованием каналов ближнего инфракрасного диапазона на широкоугольной камере телескопа Wide Field Camera 3. Изображение демонстрирует около 10 тысяч галактик, обнаруживаемых в области неба размером всего лишь примерно два угловых минуты квадратных — это меньше десятой части диаметра полной Луны при наблюдении ночью.

Однако Хабл может исследовать космос только до определенного предела. При самых больших красных смещениях, которые соответствуют галактикам существовавшим вскоре после Большого взрыва (несколько сотен миллионов лет), видимый свет превращается в инфракрасное излучение, что превышает возможности наблюдения Хабла. Чтобы преодолеть эту границу, космическому телескопу Джеймса Уэбба пришлось взять дело на себя.

В октябре 2022 года гигантский телескоп с зеркалом размером 6.5 метра впервые внимательно изучил Ультраглубокое поле Хаббла, используя свою камеру ближнего инфракрасного диапазона (Near-Infrared Camera). В рамках программы JADEs телескоп неоднократно возвращался к этому участку неба, и последнее изображение было получено при помощи среднего инфракрасного прибора (Mid-InfraRed Instrument — MIRI) Deep Imaging Survey (MIDIS для краткости).

Заметим, что самый короткий фильтр по длине волны инструмента F560W (обнаруживает инфракрасный свет от 4.9 до 6.4 микрометров с центром на 5.6 мкм), экспонировался дольше всех — общее время экспозиции составило 41 час. Изображение не показывает всю область Ультраглубокого поля, а только его часть, включающую около 2,500 видимых галактик, из которых примерно четыре пятых представляют собой далекие галактики высоких красных смещений. Ника одна галактика на этом снимке рекордсменом по красному смещению не является — максимальное видимое красное смещение составляет порядка 12, что эквивалентно возрасту Вселенной от момента Большого взрыва до примерно 380 миллионов лет после этого события (или около 13.4 миллиардов лет назад). В сравнении, самая дальняя обнаруженная галактика MoM-z14 (не входящая в Ультраглубокое поле) имеет красное смещение 14.4 и мы видим её такой, как она была примерно через 280 миллионов лет после Большого взрыва.

Совместные данные с камеры ближнего инфракрасного диапазона телескопа NIRCam, работающей на более коротких волнах (от 1.9 до 4.8 микрометров), позволяют узнать больше о многочисленных галактиках, представленных маленькими светящимися точками на снимке. Из-за того что инфракрасное излучение не имеет видимых цветов для человеческого глаза, изображение представлено в ложном цвете.

Сотни красных галактик на изображении являются либо формирующимися звездными системами, завуалированными межзвездной пылью (которая поглощает свет звезд и переизлучает его в инфракрасный спектр), либо высокоразвитыми галактиками с множеством старых красных звёзд, образовавшихся вблизи начала Вселенной. В то же время небольшие зеленоватые или белые галактики находятся на очень высоких красных смещениях — они представляют собой объекты раннего периода космической истории, примерно 1 миллиард лет после Большого взрыва. Более крупные синие и голубые галактики расположены ближе к нам.

Итак, новый снимок от космического телескопа Джеймса Уэбба значительно обогащает наши знания о глубоком космосе, предоставляя детальное изображение далеких объектов, ранее недоступных для наблюдений.