Спутник NASA под названием Earth Radiation Budget Satellite (ERBS) вернулся на Землю после почти четырех десятилетий пребывания в космосе. Запущенный в 1984 году с космического шаттла «Челленджер», ERBS был выведен на орбиту Салли Райд, астронавтом и первой американской женщиной, совершившей полет в космос.

Он был частью миссии, направленной на измерение количества энергии, получаемой планетой Земля от Солнца. Более глубокое исследование в этом направлении дает ученым больше информации об изменении климата и погодных условиях. Спутник также использовался для исследования стратосферы, включая озоновый слой.

Хотя срок службы ERBS составлял всего два года, он использовался и функционировал вплоть до 2005 года. С тех пор спутник весом 2 449 кг находился в космосе в нерабочем состоянии, по сути являясь космическим мусором.

Министерство обороны США подтвердило, что ERBS вошел в атмосферу над Беринговым морем в понедельник. NASA прогнозировало, что некоторые компоненты спутника сгорят во время его последнего путешествия на Землю.

Одна из самых знаковых сцен космоса была обновлена на новом изображении, полученном с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб». Расположенная в туманности Орла (Мессье 16) в созвездии Змееносца массивная звездообразующая область газа и пыли под названием «Столпы творения» или Pillars Of Creation теперь раскрывается более детально благодаря камере ближнего инфракрасного диапазона космического телескопа «Джеймс Уэбб».

Впервые замеченные в 1995 году телескопом Хаббл, массивные столбы молекулярного водорода находятся на расстоянии около 6 500 световых лет от нас и имеют огромные размеры. Только самый левый столб простирается на четыре световых года в длину. Для масштаба — крошечные пальцеобразные струи, выступающие из основного тела, больше, чем наша Солнечная система.

Хотя оригинальный снимок 1995 года был обновлен в 2014 году для получения более четкого изображения, которое позволило выявить больше объектов и больше видимого света, это самое последнее изображение прорезает мутный, коричневый газ и пыль, чтобы выявить звезды на стадии, предшествующей главной последовательности.

26 сентября испытательный аппарат NASA под названием Double Asteroid Redirection Test или просто DART после 10 месяцев полета в космосе успешно столкнулся со своей астероидной целью. Эта миссия является первой в мире демонстрацией технологии планетарной обороны и первой в истории попыткой перемещения астероида в космосе.

«По своей сути DART представляет собой беспрецедентный успех для планетарной обороны, но это также миссия единства с реальной пользой для всего человечества», — прокомментировал администратор NASA Билл Нельсон. «Поскольку NASA изучает космос и нашу родную планету, мы также работаем над защитой этого дома, и это международное сотрудничество превратило научную фантастику в научный факт, продемонстрировав один из способов защиты Земли».

Для демонстрации DART нацелился на 530-футовый астероид под названием Dimorphos, который вращается вокруг гораздо более крупного 2560-футового астероида под названием Didymos. После столкновения исследователи ожидают, что орбита Диморфоса сократится примерно на 1 процент или 10 минут.

«Теперь мы знаем, что можем направить космический аппарат с точностью, необходимой для столкновения даже с небольшим телом в космосе», — сказал Томас Зурбухен, помощник администратора Управления научных миссий в штаб-квартире NASA в Вашингтоне. «Небольшое изменение его скорости — это все, что нам нужно, чтобы существенно изменить траекторию движения астероида».

Хотя в этот раз астероиды не представляли угрозы для Земли, NASA надеется, что новый инструмент планетарной обороны поможет предотвратить потенциально опасные столкновения астероидов с Землей. Более трех десятков телескопов по всему миру будут следить за системой астероидов Didymos-Dimorphos в ближайшие месяцы, чтобы лучше понять последствия испытания. Европейское космическое агентство также планирует отправить свой собственный космический аппарат к Didymos-Dimorphos в 2024 году, который будет вращаться вокруг системы астероидов, изучая обломки и кратеры, созданные миссией DART.

«Насколько мы можем судить, наше первое испытание планетарной защиты прошло успешно», — сказала Елена Адамс, системный инженер миссии DART после успешного падения. «Думаю, земляне должны спать спокойнее. Определенно, я так и сделаю».

Apple пошли в космос! Как вам, а?!

Вообще в мире технологий этот год точно запомнится массовым переходом в космос! Сначала SpaceX со своим Starlink, потом успел засветиться HUAWEI и вот собственно купертиновцы объявили что iPhone 14 может связываться напрямую со спутником и вызывать спасателей!

Но что если я вас скажу что по спутнику даже интернет на iPhone будет работать, да и не только на нем, но и на других смартфонах! То что Starlink совершит революцию мы не сомневались! Просто мало кто ожидал, что эта революция совершится настолько быстро.

Так погодите, при чем тут Starlink ? Мы же говорили про Apple?

Для начала посмотрите вот на этот твит Илона Маска: «Starlink V2 будет запущен в следующем году, будет обмениваться данными напрямую со смартфоном и уничтожит “мертвые зоны” по всему миру.»

Если резюмировать, Маск анонсировал, что спутниковый интернет будет прямо в телефоне и по всей планете! И он даже опередил в этом Apple. Но вообще как это по всей планете? Неужели телефона может хватить, чтобы обмениваться данными со спутниками в космосе? Что больше не нужны вышки и здоровенные спутниковые телефоны?

Сегодня смотрим на настоящее и будущее спутникового интернета, которое уже наступает!

Ну и конечно, как вы любите, разберемся, как работает как такое возможно и выясним как анонс Apple связан с заявлением Маска!

Статус Starlink сейчас

Итак для начала давайте глянем на состояние дел у Starlink на сегодняшний день, ведь с момента выхода нашего материала о нем прошло уже почти 2 года.

Итак, на данный момент у Starlink уже почти 2800 спутников на орбите и новые партии по 50-60 штук запускаются почти каждую неделю.

База клиентов у Starlink уже превышает 500 тысяч абонентов, система работает в 40 странах по всему миру, покрывая почти всю Европу и Северную Америку. А скоро должна заработать в Африке и Южной Америке.

Кроме того к концу года Starlink начнет массово переходить на лазерную связь между спутниками, что значительно сократит задержку!

В дополнение к этому Starlink начал работать в домах на колесах и катерах! Да и машины Tesla тоже смогут скоро подключаться — Илон и это уже пообещал!

А буквально только что знаменитая компания Royal Caribbean, которая занимается круизами на роскошных лайнерах по всему миру, рассказала о начале сотрудничества со Starlink, показав фото как тарелки будут установлены на их кораблях.

Ну и конечно нельзя забывать о Starship! Этот гигант должен полететь уже очень скоро и он кардинально изменит правила игры в космосе, позволив выводить SpaceX до 400 спутников за раз! В общем, компания растет как на дрожжах!

Но это все цветочки, а вот анонс сотрудничества с T-Mobile — это как раз ягодки! Получается тот момент, когда наши телефоны будут подключены к интернету всегда и везде, по всему миру — совсем не за горами!

Давайте же посмотрим что Маск, совместно с Майком Сивертом из Е-Ьщишду анонсировали и попробуем проанализировать.

Презентация

Вообще, как это обычно бывает у коммерческих продуктов таких частных компаний, технических подробностей они дают совсем немного.

“Представьте будущее без мертвых зон! Представьте, что если у вас есть открытое небо над головой — значит вы подключены к сети! Мы говорим о технологии, когда часть PCS спектра T-Mobile, будет интегрирована в спутники Starlink, которые будут запущены в следующем году!

Наше виденье, что вы сможете подключаться с помощью телефона, который у вас уже в кармане. Это невероятно! Это все равно что разместить вышку сотовой связи, только в космосе, сильно выше! Правда это и сильно труднее. Именно поэтому мы тут вместе со специалистами из SpaceX!”

То есть теперь мы знаем, что спутники Starlink второго поколения смогут связываться напрямую с вашим телефоном. Но вы можете заметить, что телефоны уже сто лет как умеют работать со спутниками — ведь есть GPS.

Но принципиальная разница в том, что GPS это только прием сигнала от спутника, а речь идет о том что телефон будет полноценно общаться со спутником! То есть коммуницировать в обе стороны для приема и передачи!

И при этом не потребуется какое-то новое поколение телефонов со специальными антеннами. То есть на том же iPhone 14 или смартфоне HUAWEI свет клином не сошелся! Речь идет об устройства, которые умеют работать в 5G. Почему? Все дело как раз в новых спутниках Starlink версии 2!

Было сказано, что для связи будут использовать Mid-Band спектр, сертифицированный в США, на частоте 1,9 Гигагерц. То есть n2 полоса 5G. А эта полоса поддерживается большинством современных смартфонов!

Сам Илон говорил на презентации, что технически эта задача очень сложная! И связана она с тем, что сигнал, который будет исходить от смартфона очень слабый и его надо будет как-то улавливать. А улавливать его должны спутники, которые движутся по низкой околоземной орбите со скоростью около 27 тысяч километров в час! То есть мало того, что этих спутников должно быть много и они должны общаться между собой, чтобы успевать передавать вашу информацию как эстафетную палочку! Так и сами новые спутники надо сделать сильно больше! Точнее не сами спутники, а их приемную антенну! То есть им надо будет разместить действительно большую антенну которая будет это сигнал улавливать.

Чтоб вы понимали Маск говорит, что она будет около 25 квадратных метров по площади! Для сравнения площадь всего спутника первого поколения около 5 с половиной квадратных метров.

Судя по всему, в дополнение к обычным фазированным антеннам K и Q диапазона, которые стоят на спутниках сейчас, добавится огромная антенна PCS спектра для связи с телефонами. PCS спектр это и есть та частота в 1,9 Гигагерца которая необходима для работы. Скорее всего она выбрана как золотая середина между пропускной способностью и мощностью необходимой для отправки сигнала на расстояние в 550 км. То есть до низкой околоземной орбиты! Ну а там большая антенна уже сделает свое дело.

Вообще такая большая антенна — это очень много для такого маленького спутника как Starlink.

Поэтому и сам спутник будет больше — в длину вторая версия будет уже около семи метров. А вес прибавится и составит — 1200 кг! Это почти в 4 раза больше чем спутники прошлой версии! Но тут же возникает и вторая проблема. Из-за размеров спутника он не сможет поместиться в ракету Falcon 9.

Все просто — этот спутник изначально разрабатывается для Starship! Представляете какую ставку Маск и SpaceX делают на свою большую ракету?! Так что точно стоит ожидать первый орбитальный полет этой осенью уже. Мы будем обязательно следить за прогрессом Starship и SpaceX.

И какую же скорость сможет обеспечивать такой метод связи?

Тут надо сказать, что эта технология, в первую очередь, создана для экстренных ситуаций. То есть основная идея, что вы всегда, и абсолютно из любой точки планеты, сможете либо написать, либо даже позвонить! И отправить координаты своего местоположения!

Маск говорит, что скорость будет от 2 до 4 МБит в секунду для одной ячейки, то есть для покрытия одного спутника! Скажете, что это совсем немного?

Но вы только представьте! Неважно где вы — в горах, пустыне или лесах, вы всегда сможете сообщить кому-то где вы находитесь и какой ваш статус!

А если вы находитесь где-то посреди пустыни или далеко в горах, где мало людей, то со скоростью в 2 мегабита можно даже будет картинку или видео отправить! Так что с технологией от SpaceX даже и с друзьями можно будет поделиться фоточкой! И это совсем без дополнительного оборудования. Просто с обычного смартфона с 5G-модулем!

И что самое интересное, что T-Moibile сказали, что не будут взимать дополнительную плату за использование технологии. То есть все это будет абсолютно бесплатно, просто в рамках обычного контракта! Начнут они конечно же с покрытия США, а потом с расширением группировки спутников Starlink второй версии покроют и всю планету. И это ведь только самое начало технологии!

Только представьте, что уже в течении следующих нескольких лет таким интернетом будет покрыта вся планета. А это открывает невероятные возможности, не только для того, чтобы запостить фоточки. Но и например, для улучшения прогноза погоды, сбора статистики, для наблюдения за изменениями климата! Связь будет даже в самых отдаленных уголках планеты!

В общем, очень ждем! Интересно будет посмотреть, ведь запуск обещают до конца 2023 года.

Кстати Илон пообещал, что если не получится поставить запуски Starship на поток, то будет использована уменьшенная версия спутников второго поколения, которая влезет в Falcon 9. То есть бэкап план все же есть, если Starship нормально не полетит!

Скорее всего такую скорость они не обеспечат, но сообщение SOS все равно можно будет отправить! А запусков в 2023 году Маск обещает много! Говорит о 100 запусках за год, то есть почти каждые 3 дня! Но мы тут не только Маском единым, Apple ведь тоже представили, что-то схожее! Давайте посмотрим на космос от яблочников и как эти два анонса связаны.

Вообще слухи о том, что Apple научит как-то свои iPhone общаться со спутниками и передавать сигнал через них ходили еще очень давно!

Наш любимый Минг-Чи Куо говорил еще несколько месяцев назад, что тестирование технологии закончено и уже на ближайшем ивенте 7 сентября Apple должны объявить о своем сотрудничестве с компанией GlobalStar!

Да звезды на символики этого Apple Event’а с надписью Far out как бы намекали…

Я даже грешным делом подумал что на презентации Apple выйдет Илон Маск и они вместе с T-Mobile анонсируют новую космическую фичу! Что-то подобное примерно и случилось, но без Илона и T-Mobile, и про сами спутники Appleне сказали ни слова!

Но кое-что мы выяснили, ведь в феврале этого года Globalstar анонсировали, что крупный заказчик купил у них 17 спутников! То есть именно купил, они решили сделать это сами и только для iPhone! И это тоже заслуживает восхищения, тут речь не идет о новых огромных антеннах. Apple анонсировали, что в случае экстренной ситуации можно будет отправить короткое сообщение в экстренные службы через спутник прямо с телефона.

При этом о том? насколько слабый сигнал и слабая пропускная способность можно судить о том, что Apple пришлось разработать новый метод сжатия текстовых сообщений! Более того вы не сможете попереписываться с пилотом вертолета экстренных служб, к сожалению, не то что друзьям в деревню позвонить!

Ведь Apple были вынуждены даже разработать специальный алгоритм по которому вы можете отправить только очень короткую и самую необходимую информацию! Чтобы не забивать канал. И для ее корректной работы необходимо будет направить телефон в сторону спутника и держать его в направлении него какое-то время. В общем, эта технология призвана только для одного — спасать жизни путешественников.

Раз iPhone 14 получил спутниковое соединение через оператора Globalstar, в нем могли использовать полосу 5G N53, которая также поддерживается новыми iPhone и самими спутниками Globalstar! Частоты — 2483.5 МГц – 2495 МГц. Если сравнить спецификации бэндов iPhone 12, 13 и 14, то как раз эта 53-ая полоса и появилась.

Да и Qualcomm еще в 2021 году объявлял о сотрудничестве с Globalstar и встроили в свой модем X65 поддержку этого бэнда. При этом максимальная скорость передачи данных для абонентских устройств Globalstar обычно составляет 256 Кбит/с.

В iPhone же явно антенны сильно слабее, что значит, что и скорость значительно ниже! Ну и надо конечно учитывать, что орбита у этих спутников сильно выше — около тысячи четырехсот километров над землей. А не 500 с лишним как планируется у Starlink 2! Но если честно, наверное, это первая технология Apple со времен первого М1, которую можно назвать революционной.

Да и не просто революционной, а по-настоящему спасительной. Ведь возможность отправить просто с телефона сообщение о том что требуется помощь в любой точке пока что США и Канады, а в дальнейшем явно и всего земного шара — это то что будет спасать жизни!

Хотя для этого Apple  конечно потребуется купить сильно больше спутников или самим начать их делать и запускать! Вот это было бы по-настоящему интересно!

Ну и конечно же хочется протестировать то, как это все будет работать в реальной жизни! И например этот экстренный сигнал не все спасатели смогут принимать и у Apple для этого есть станции ретрансляции, и специальные сотрудники Apple будут звонить за потерпевших службам спасения. Кстати, на сайте сказано что первые 2 года функция бесплатна — потом непонтяно, сколько будет стоить! Но скорее всего она будет включена в подписку Apple ONE.

Выводы

В общем, ближайший год у нас явно будет годом космоса!

Понятное дело что подход SpaceX гораздо сложнее и гораздо глобальнее, там и скорости сильно больше и количество спутников исчисляется тысячами, в не десятками как у Apple. Но тот факт, что большие игроки пошли в космос — это очень хороший знак. Значит индустрия будет только развиваться! Да и как мы поняли технически и с iPhone к Starlink можно будет подключиться!

А там и HUAWEI анонсировал что-то схожее в своем новом флагмане и AT&T сотрудничает с компанией AST SpaceMobile, с целью обеспечения широкополосной связи путем передачи ее на телефоны через спутник. Да и Verizon также сотрудничает со спутниковым проектом Kuiper от Amazon.

Конкуренция — это хорошо. Посмотрим, что это даст и нужен ли космос в каждом смартфоне, ведь у этого есть и другая сторона не очень приятная. Например, что любой 5G смартфон, подключенный к данной услуге можно будет отследить со спутника по всему миру… Короче говоря будет очень интересно! И это только начало! Пока 2-4 мегабита, а там гляди уже и 100 мегабитный интернет на Луне!

Гигантские штормы, мощные ветры, сияния, экстремальные условия температуры и давления — на Юпитере много чего происходит. Космический телескоп Джеймса Уэбба сделал новые снимки планеты и эти наблюдения дадут ученым еще больше ключей к разгадке внутренней жизни Юпитера.

«Честно говоря, мы не ожидали, что он будет настолько хорош», — говорит планетарный астроном Имке де Патер, заслуженный профессор Калифорнийского университета в Беркли. Де Патер руководила наблюдениями Юпитера вместе с Тьерри Фуше, профессором Парижской обсерватории, в рамках международного сотрудничества по научной программе раннего выпуска Джеймса Уэбба. Космический телескоп Джеймса Уэбба — это международная программа, возглавляемая НАСА с партнерами в лице Европейского космическонр агентства ESA и Канадского космического агентства CSA. «Это действительно замечательно, что мы можем увидеть детали Юпитера вместе с его кольцами, крошечными спутниками и даже галактиками на одном изображении», — сказала она.

В блоге NASA опубликовали всего два изображения, которые были получены с помощью камеры ближнего инфракрасного диапазона (NIRCam), которая имеет три специализированных инфракрасных фильтра, показывающих детали планеты. Поскольку инфракрасный свет невидим для человеческого глаза, он был «проявлен» до видимого спектра. Как правило, самые длинные волны выглядят более красными, а самые короткие — синими. Ученые сотрудничали с гражданским ученым Джуди Шмидт, чтобы перевести данные с телескопа Джеймса Уэбба в изображения.

На общем виде Юпитера, созданном из нескольких изображений, полученных с помощью Джеймса Уэбба, сияния простираются на большую высоту над северным и южным полюсами Юпитера. Авроры сияют в фильтре, настроенном на более красные цвета, который также выделяет свет, отраженный от нижних облаков и верхней дымки. Другой фильтр, настроенный на желтые и зеленые цвета, показывает дымку, клубящуюся вокруг северного и южного полюсов. Третий фильтр, настроенный на голубой цвет, показывает свет, отраженный от более глубоких основных облаков.

Большое красное пятно, знаменитый шторм, который настолько велик, что может проглотить Землю, на этих снимках выглядит белым, как и другие облака, потому что они отражают много солнечного света.

«Яркость здесь указывает на большую высоту — поэтому Большое красное пятно имеет высотную дымку, как и экваториальная область», — говорит Хайди Хаммель, междисциплинарный ученый Уэбба по наблюдениям Солнечной системы и вице-президент по науке AURA. «Многочисленные яркие белые «пятна» и «полосы» — это, скорее всего, очень высотные вершины облаков конденсированных конвективных бурь». Напротив, темные ленты к северу от экваториальной области имеют мало облачного покрова.

Широкоугольный вид показывает Юпитер в правом верхнем квадранте. Завихряющиеся горизонтальные полосы планеты выполнены в голубых, коричневых и кремовых тонах. Над северным и южным полюсами Юпитера светятся синие авроры. От аврор исходит белое свечение. Вдоль экватора планеты кольца светятся слабым белым светом. У крайнего левого края колец появляется луна в виде крошечной белой точки. Чуть дальше слева еще одна луна светится крошечными белыми дифракционными пиками. Остальная часть изображения — это чернота космоса с тускло светящимися белыми галактиками вдали.

На широкоугольном снимке Уэбб видит Юпитер с его тусклыми кольцами, которые в миллион раз тусклее планеты, и две крошечные луны Амальтея и Адрастея. Нечеткие пятна на нижнем плане — это, скорее всего, галактики, которые выступают «фотобомбами» этого вида Юпитера.

«Этот снимок подводит итог нашей научной программе по системе Юпитера, которая изучает динамику и химию самого Юпитера, его колец и системы спутников», — сказал Фуше. Исследователи уже начали анализировать данные «Уэбба», чтобы получить новые научные результаты о самой большой планете нашей Солнечной системы.

Данные с телескопов, подобных «Уэббу», не поступают на Землю в аккуратной упаковке. Вместо этого они содержат информацию о яркости света на детекторах телескопа. Эта информация поступает в Научный институт космического телескопа (STScI), центр миссии и научных операций «Уэбба», в виде необработанных данных. STScI обрабатывает данные в калиброванные файлы для научного анализа и передает их в Архив космических телескопов Микульски (Mikulski Archive for Space Telescopes) для распространения. Затем ученые преобразуют эту информацию в изображения, подобные этим, в ходе своих исследований. В то же время команда в STScI официально обрабатывает изображения с телескопа для официального выпуска, а непрофессиональные астрономы, они же гражданские ученые, часто погружаются в публичный архив данных для получения и обработки изображений.

Джуди Шмидт из калифорнийского города Модесто, давний обработчик изображений в сообществе гражданских ученых, обработала эти новые виды Юпитера. При обработке изображения, на котором видны крошечные спутники, она сотрудничала с Рикардо Уэсо, соисследователем этих наблюдений, который изучает планетарные атмосферы в Университете Страны Басков в Испании.

Гражданский ученый Джуди Шмидт из Модесто, штат Калифорния, обрабатывает астрономические изображения, полученные с космических аппаратов НАСА, таких как космический телескоп «Хаббл». Примером ее работы является «Бабочка Минковского» — планетарная туманность в направлении созвездия Офиуха.

У Шмидт нет формального образования в области астрономии. Но 10 лет назад конкурс ESA пробудил в ней неутолимую страсть к обработке изображений. Конкурс «Скрытые сокровища Хаббла» предложил публике найти новые жемчужины в данных с телескопа «Хаббл». Из почти 3 000 присланных работ Шмидт заняла третье место за изображение новой звезды.

После конкурса она стала работать с данными Хаббла и других телескопов в качестве хобби. «Что-то в этом просто зацепило меня, и я не могу остановиться», — говорит она. «Я могу проводить часы и часы каждый день».

Любовь к астрономическим снимкам привела ее к обработке изображений туманностей, шаровых скоплений, звездных яслей и более впечатляющих космических объектов. Она руководствуется следующей философией: «Я стараюсь, чтобы все выглядело естественно, даже если это и не близко к тому, что может увидеть ваш глаз». Эти изображения привлекли внимание профессиональных ученых, в том числе Хаммель, которая ранее сотрудничал со Шмидт над уточнением изображений Хаббла столкновения кометы Shoemaker-Levy 9 с Юпитером.

По словам Шмидт, с Юпитером работать сложнее, чем с более далекими космическими чудесами, поскольку он вращается очень быстро. Объединение стопки изображений в один вид может быть сложной задачей, когда отличительные особенности Юпитера повернулись за то время, когда были сделаны снимки, и больше не выравниваются. Иногда ей приходится вносить коррективы в цифровом формате, чтобы сложить изображения так, чтобы они имели смысл.

Космический телескоп Джеймса Уэбба обеспечит наблюдение за всеми этапами космической истории, но если бы Шмидт нужно было выбрать что-то одно, то она бы хотела получить больше снимков звездообразующих областей. В частности, ее восхищают молодые звезды, которые производят мощные струи в небольших туманных пятнах, называемых объектами Хербига-Харо. «Я с нетерпением жду возможности увидеть эти странные и удивительные детские звезды, пробивающие дыры в туманностях», — сказала она.

 

Выдающийся французский физик приносит извинения, признав, что вирусная фотография «далекой звезды», которой он поделился в Твиттере, на самом деле не была сделана космическим телескопом Джеймса Вебба (JWST) стоимостью 10 миллиардов долларов, а была просто кусочком свиной колбасы чоризо.

31 июля Этьен Кляйн, директор по исследованиям Французской комиссии по альтернативным источникам энергии и атомной энергии, отправил фотографию своим подписчикам в Twitter (их более 90 тысяч) и заявил, что это новая фотография телескопа Уэбба, на которой изображена ближайшая к нашему Солнцу звезда.

«Снимок Проксимы Центавра, ближайшей к Солнцу звезды, расположенной на расстоянии 4,2 световых лет от нас», — написал Кляйн в Твиттере. «Она была сделана космическим телескопом Джеймса Уэбба. Такой уровень детализации… Новый мир открывается день за днем».

Этот твит стал вирусным и был ретвитнут тысячи раз, поскольку люди восхищались возможностями телескопа Уэбба, который поразил мир невиданными ранее космическими фотографиями, включая снимки самых старых галактик, которые когда-либо наблюдались.

В последующих твитах Кляйн показал, что то, что он написал в Твиттере, было всего лишь кусочком колбасы.

«Что ж, когда наступает час коктейлей, когнитивные предубеждения, похоже, находят массу удовольствия… Остерегайтесь этого», — пишет Кляйн. «Согласно современной космологии, ни один объект, связанный с испанской стряпней, не существует нигде, кроме как на Земле».

«Учитывая некоторые комментарии, я чувствую себя вынужденным пояснить, что этот твит, показывающий якобы снимок Проксимы Центавра, был формой развлечения. Давайте научимся остерегаться аргументов авторитета в той же степени, что и спонтанного красноречия некоторых изображений…».

Однако, получив гневную обратную реакцию на свой твит, ученый через несколько дней извинился за распространение «фальшивых новостей», которые привели в замешательство большое количество людей, заявив, что это была всего лишь шутка, призванная предупредить его последователей о необходимости с осторожностью относиться к фотографиям, увиденным в Интернете.

«Я пришел принести свои извинения тем, кого моя мистификация, в которой не было ничего оригинального, могла шокировать», — пишет он. «Я просто хотел призвать к осторожности с изображениями, которые сами по себе кажутся красноречивыми. Шутка ученого».

Клейн также опубликовал в Твиттере недавнюю великолепную фотографию Уэбба, изображающую галактику Cartwheel, заверив своих подписчиков, что фотография «на этот раз настоящая».

«Это первый раз, когда я пошутил, выступая в этой сети больше как фигура научного авторитета», — сказал позже физик парижскому новостному журналу Le Point. «Хорошая новость заключается в том, что некоторые сразу поняли обман, но также мне потребовалось сделать два твита, чтобы прояснить ситуацию», — объясняет исследователь.

«Это также иллюстрирует тот факт, что в социальных сетях такого типа фальшивые новости всегда более успешны, чем настоящие. Я также думаю, что если бы я не сказал, что это фотография с телескопа Джеймса Уэбба, она не была бы такой успешной».

Концепция художника показывает слияние нейтронной звезды с другой звездой (слева внизу в виде диска), которое вызвало взрыв, приведший к кратковременному гамма-всплеску GRB 211106A (белая струя, в центре), и оставило после себя, как теперь известно ученым, одно из самых ярких послесвечений в истории (полусферическая ударная волна в середине справа). Хотя пыль во вмещающей галактике заслонила большую часть видимого света (показано цветом), миллиметровый свет от этого события (показан зеленым) смог вырваться наружу и достичь Атакамского большого миллиметрового/субмиллиметрового массива (ALMA), что позволило ученым получить беспрецедентное представление об этом космическом взрыве. В результате исследования группа ученых подтвердила, что GRB 211106A является одним из самых энергичных короткопериодических GRB из когда-либо наблюдавшихся.

Ученые с помощью Атакамского большого миллиметрового/субмиллиметрового массива (ALMA) впервые зарегистрировали свет миллиметровой длины волны от «взрыва, вызванного слиянием нейтронной звезды с другой звездой». В дополнение к невероятному наблюдению, команда также подтвердила, что вспышка света, вызванная слиянием звезд, относится к самым энергичным короткопериодическим гамма-всплескам, которые когда-либо наблюдались, «оставив после себя одно из самых ярких послесвечений в истории».

Гамма-всплески (GRB) — это самые мощные взрывы во Вселенной, которые за несколько секунд могут излучить больше энергии, чем Солнце за всю свою жизнь. GRB 211106A относится к подклассу GRB, известному как короткопериодические гамма-всплески. Ученые считают, что в результате GRB образуются одни из самых тяжелых элементов во Вселенной.

GRB, которые возникают в результате «катастрофического» слияния бинарных звездных систем, включая нейтронную звезду, «происходят из-за гравитационно-волнового излучения, которое снимает энергию с орбиты бинарных звезд, заставляя звезды закручиваться по спирали навстречу друг другу», — говорит Танмой Ласкар. Ласкар скоро начнет работать в качестве доцента физики и астрономии в Университете Юты. В результате взрыва возникают струи, движущиеся со скоростью, близкой к скорости света. Когда одна из этих струй направлена на Землю, мы наблюдаем короткий импульс гамма-излучения или короткопериодический GRB», — продолжает Ласкар.

Короткопериодические GRB длятся всего несколько десятых долей секунды. После короткого взрывного события ученые ищут послесвечение — излучение света, вызванное взаимодействием энергичных струй с окружающим газом. Их трудно обнаружить и наблюдать. Лишь около полудюжины короткопериодических GRB были обнаружены с помощью радиоволн, а до нового знаменательного наблюдения — только с помощью миллиметровых волн. Ласкар, который руководил исследованием в качестве научного сотрудника Университета Радбоуда в Нидерландах, пояснил: «Послесвечения короткопериодических GRB очень яркие и энергичные. Но эти взрывы происходят в далеких галактиках, поэтому свет от них может быть довольно слабым для наших телескопов на Земле. До появления ALMA миллиметровые телескопы не были достаточно чувствительны, чтобы обнаружить эти послесвечения».

Наблюдение также позволило исследователям измерить угол раскрытия струи. Руко Эскориал, соавтор исследования и постдокторский научный сотрудник Центра междисциплинарных исследований в области астрофизики (CIERA) Северо-Западного университета, сказал: «Миллиметровый и радиодиапазоны предоставили нам информацию, необходимую для измерения угла раскрытия струи. Это необходимо для того, чтобы сделать вывод о реальных скоростях коротких GRB в нашей Вселенной и сравнить их со скоростями бинарных слияний нейтронных звезд или нейтронных звезд и черных дыр».

GRB 211106A довольно далекий и слабый, он произошел, когда возраст Вселенной составлял около 40% от ее нынешнего возраста. Свет от короткопериодического гамма-всплеска был настолько слабым, что хотя обсерватория NASA «Свифт» Нила Герелса и увидела взрыв с помощью рентгеновских лучей, она не смогла наблюдать галактику-хозяина на этой длине волны, а это значит, что ученые не смогли точно определить происхождение взрыва. Послесвечение имеет большое значение для определения местонахождения источника этого типа взрыва. Космический телескоп «Хаббл» также не смог помочь, так как в районе взрыва было слишком много пыли, заслонявшей объект от обнаружения.

В первом в истории временном фильме короткопериодического гамма-всплеска в свете миллиметровых волн мы видим GRB 21106A, снятый с помощью Атакамского большого миллиметрового/субмиллиметрового массива (ALMA). Видимый здесь миллиметровый свет указывает на местоположение события в далекой галактике-хозяине на изображениях, полученных с помощью космического телескопа Хаббл. Эволюция яркости миллиметрового света дает информацию об энергии и геометрии струй, образовавшихся при взрыве».

«Этот короткий гамма-всплеск был первым случаем, когда мы пытались наблюдать такое событие с помощью ALMA. Послесвечения коротких всплесков очень трудно обнаружить, поэтому было впечатляюще поймать это событие, сияющее так ярко», — сказал Вэнь-Фай Фонг, доцент физики и астрономии Северо-Западного университета. После многих лет наблюдений за этими всплесками это удивительное открытие открывает новую область исследований, поскольку оно побуждает нас наблюдать гораздо больше таких всплесков с помощью ALMA и других массивов телескопов в будущем».

Джо Пеше, руководитель программы Национального научного фонда для NRAO/ALMA, сказал: «Эти наблюдения являются фантастическими на многих уровнях. Они предоставляют больше информации, которая поможет нам понять загадочные гамма-всплески (и астрофизику нейтронных звезд в целом), и демонстрируют, насколько важны и взаимодополняемы многоволновые наблюдения с помощью космических и наземных телескопов для понимания астрофизических явлений». ALMA — это международный астрономический объект, с которым сотрудничает Национальная радиообсерватория Национального научного фонда США (NRAO) и другие исследовательские группы по всему миру.

Теперь исследователи будут использовать другие телескопы и обсерватории для изучения GRB 21106A. Космический телескоп Джеймса Уэбба может снять спектр галактики-хозяина, определить ее расстояние и, возможно, даже химический состав. VLA следующего поколения (ngVLA) позволит лучше наблюдать очень далекие события, такие как GRB 211106A. Ласкар добавил: «С помощью JWST мы теперь можем снять спектр галактики-хозяина и легко узнать расстояние, а в будущем мы также сможем использовать JWST для съемки инфракрасных послесвечений и изучения их химического состава. С помощью ngVLA мы сможем беспрецедентно детально изучить геометрическую структуру послесвечений и звездообразующее топливо, находящееся в окружающей среде их хозяев. Я в восторге от предстоящих открытий в нашей области».

Исследовательская статья доступна в черновом варианте. Первое короткое миллиметровое послесвечение GRB: Широкоугольная струя чрезвычайно энергичного SGRB 211106A» — работа выполнена под руководством Танмоя Ласкара. Среди других исследователей — Алисия Руко Эскориал, Женевьев Шредер, Вэнь-фай Фонг, Эдо Бергер, Петер Верес, Шивани Бхандари, Джиллиан Растинежад, Чарльз Д. Килпатрик, Аарон Тохувавоху, Раффаэлла Маргутти, Кейт Д. Александр, Джеймс ДеЛауней, Джейми А. Кеннеа, Аня Нуджент, К. Патерсон и Питер К. Г. Уильямс.

Телескоп Джеймса Уэбба заглянул в хаос галактики «Колесо Телеги» или Cartwheel Galaxy, открыв новые подробности об образовании звезд и центральной черной дыре галактики. Мощная инфракрасная камера позволила получить детальное изображение Колеса Телеги и двух небольших галактик-компаньонов на фоне множества других галактик. Это изображение позволяет по-новому взглянуть на то, как изменилась галактика Cartwheel за миллиарды лет.

Галактика Cartwheel, расположенная на расстоянии около 500 миллионов световых лет в созвездии Скульптора, — редкое зрелище. Ее внешний вид, напоминающий колесо телеги, является результатом интенсивного события — высокоскоростного столкновения между большой спиральной галактикой и меньшей галактикой, не видимой на этом снимке. Столкновения галактических масштабов вызывают каскад различных, более мелких событий между галактиками, и «колесо телеги» не является исключением.

Столкновение самым заметным образом повлияло на форму и структуру. Галактика Cartwheel имеет два кольца — яркое внутреннее кольцо и окружающее его разноцветное кольцо. Эти два кольца расширяются наружу от центра столкновения, как рябь на пруду после брошенного в него камня. Из-за этих отличительных особенностей астрономы называют эту галактику «кольцевой» — структура, которая встречается реже, чем спиральные галактики, такие как наш Млечный Путь.

Яркое ядро содержит огромное количество горячей пыли, а самые яркие области являются домом для гигантских молодых звездных скоплений. С другой стороны, во внешнем кольце, которое расширяется уже около 440 миллионов лет, преобладают сверхновые звезды и образуются новые. По мере расширения кольца, оно вдавливается в окружающий газ и вызывает звездообразование.

Другие телескопы, включая космический телескоп «Хаббл», ранее уже исследовали Cartwheel, но галактика была окутана тайной — возможно, в буквальном смысле, учитывая количество пыли, заслоняющей обзор. Теперь «Уэбб», способный обнаруживать инфракрасный свет, открывает новые возможности для понимания природы этой галактики.

Большая голубая галактика с крапинками, напоминающая колесо с золотыми пятнами вдоль внешнего кольца, небольшой внутренний овал, между которыми находится пыльный голубой цвет. Две меньшие галактики, одна из которых представляет собой нечеткое голубое пятно, а другая похожа на большую галактику, все на черном фоне.

На этом изображении, полученном с помощью прибора Вебба в среднем инфракрасном диапазоне (MIRI), показана группа галактик, включая большую искаженную кольцеобразную галактику, известную как Cartwheel. Галактика Cartwheel, расположенная на расстоянии 500 миллионов световых лет от нас в созвездии Скульптора, состоит из яркого внутреннего кольца и активного внешнего кольца. В то время как во внешнем кольце происходит образование большого количества звезд, в пыльной области между ними можно обнаружить множество звезд и звездных скоплений.

Камера ближнего инфракрасного диапазона (NIRCam), основное устройство для формирования изображений «Уэбба», работает в ближнем инфракрасном диапазоне от 0,6 до 5 микрон, наблюдая важнейшие длины волн света, которые могут выявить даже больше звезд, чем наблюдаемые в видимом свете. Это происходит потому, что молодые звезды, многие из которых формируются во внешнем кольце, меньше заслоняются пылью при наблюдении в инфракрасном свете. На этом изображении данные NIRCam окрашены в синий, оранжевый и желтый цвета. В галактике видно множество отдельных голубых точек, которые представляют собой отдельные звезды или очаги звездообразования. NIRCam также показывает разницу между плавным распределением или формой более старых звездных популяций и плотной пыли в ядре по сравнению с комковатыми формами, связанными с более молодыми звездными популяциями за его пределами.

Однако для изучения более тонких деталей о пыли, населяющей галактику, требуется инструмент Уэбба в среднем инфракрасном диапазоне (MIRI). Данные MIRI окрашены в красный цвет на этом составном изображении. На нем видны регионы в галактике Cartwheel, богатые углеводородами и другими химическими соединениями, а также силикатной пылью, подобной большей части пыли на Земле. Эти регионы образуют ряд спиралевидных спиц, которые, по сути, формируют каркас галактики. Эти спицы хорошо видны на предыдущих наблюдениях «Хаббла», опубликованных в 2018 году, но на снимке «Уэбба» они становятся гораздо более заметными.

Наблюдения «Уэбба» подчеркивают, что Колесо Телеги находится на переходной стадии. Галактика, которая, предположительно, до столкновения была обычной спиральной галактикой, как Млечный Путь, и будет продолжать трансформироваться. Хотя «Вебб» дает нам представление о текущем состоянии Колеса, он также позволяет понять, что происходило с этой галактикой в прошлом и как она будет развиваться в будущем.

Черепаха Алагба дожила до 344 лет и пережила 18 вождей племени Огбомосо.

Сосна Мафусаил застала древние цивилизации, росток пробился примерно в 2831 год до нашей эры. Сегодня ей 5 тысяч лет!

А homo sapiens или человек разумный существует уже 40 тысяч лет.

Что ж нашей Земле уже 4,54 миллиарда лет, а вселенной 13,8 миллиардов лет.

Но есть в нашем космосе маленькая красная точка и это галактика, которой уже более 13 миллиардов лет.  И ее обнаружил телескоп Джеймса Уэбба. Он заглянул в прошлое почти до того самого Большого Взрыва. В общем, вы поняли — это самая старая галактика!

Произошло то, чего многие ждали пол года, а некоторые и более десятилетия! Телескоп Джеймса Уэбба наконец-то прислал первые фото на Землю и они просто невероятные!

Сегодня мы с Вами разберемся что именно телескоп снял и расскажем вам о каждой фотографии. Объясним, почему все ученые просто в восторге! Ну и заодно посмотрим как Уэбб увидел воду на планете в тысяче световых лет от Земли!

SMACS-0723

Прежде чем начать мы очень рекомендуем вам ознакомиться с нашими другими материалами о телескопе! Там мы рассказываем о его истории, а также подробно и просто разбираем устройство телескопа и его инструменты!

Сразу скажем, что обнародованные фотки — это скорее демонстрация уникальных возможностей телескопа. Но на самом деле и научных данных они дали много!

Так вот первый снимок — это скопление галактик под странным названием SMACS-0723. Скопление галактик — это когда галактики расположены настолько близко, что становятся гравитационно связанными.

Само скопление SMACS — это яркая точка в центре кадра. Вообще приготовьтесь, что названия в этом ролике не очень красиво звучат, так как это просто номера и аббревиатуры из астрономического каталога.

А почему именно SMACS-0723?

Дело в том, что это знаковая фотография. Еще в 1995 ученые решили посмотреть что же скрывается в самом темном участке неба и направили туда телескоп Хаббл. И он сделал первый, так называемый сверхдальний обзор. Получилась знаменитая фотография, которая показала, что даже в самом темном участке неба есть тысячи галактик.

​​И одной из таких фото было именно скопление галактик SMACS 0723. Поэтому эта цель была довольно очевидна для демонстрации возможностей телескопа. А само фото презентовал аж президент США Джо Байден!

Как сказали в самом NASA — снятый участок неба по размеру можно сравнить с рассматриванием песчинки на вытянутой руке! А полученное на телескоп Джеймса Уэбба изображение — самое четкое изображение вселенной из когда-либо полученных.  При этом на съемку этого потребовалось всего около 12 часов!

Для сравнения Хабблу на этот снимок потребовал0сь 10 дней, а разницу можно заметить невооруженным взглядом.

Почему же она такая существенная? Тут хорошим примером будет сравнение iPhone 2G и iPhone 13. У последнего больше матрица, лучше объективы, а значит и светочувствительность получше.

Так же Уэбб улавливает намного больше информации, чем старичок Хаббл!

Так вот это скопление галактик находится очень далеко — около 4,5 миллиардов световых лет от Земли. Но давайте посмотрим на фото и разберемся, что же мы тут видим.

Тут есть несколько деталей, на которые стоит обратить внимание!

Для начала давайте поймем почему же они такие разноцветные. Вообще все фото с Уэбба — это фото, зарегистрированные в инфракрасном спектре, то есть человеческий глаз не способен их увидеть.

Оригинальные снимки выглядят как-то вот так:

И для того чтобы раскрасить фото, чтобы оно нормально воспринималось человеком, ученые фактически просто присваивают каждой длине волны из ИК-спектра какую-то длину волны из видимого диапазона.

То есть фотки просто раскрашиваются пропорционально их оригинальному сигналу. И в общем можно сказать, что чем дальше какая-то галактика от Земли, тем краснее получается оттенок! Все дело в красном смещении, о котором мы рассказывали в прошлом.  И вообще, чтобы вы сразу понимали, почти каждая оранжевая или красная точка на этом фото это отдельная галактика.

Дальше можно обратить внимание на шестиконечные звезды. Чтобы не путать никого — это просто звезды, которые виднеются на пути к скоплению галактик. Они гораздо ближе к Земле чем 4 миллиарда световых лет. Грубо говоря — это звезды на фоне скопления галактик!

Но вот все остальные объекты на фото — это отдельные галактики! Каждая точка на фото — это отдельная галактика. Только представьте себе тысячи и тысячи галактик, каждая из которых содержит миллиарды звезд. А каждая звезда скорее всего имеет одну или несколько планет вокруг нее, прям как наша солнечная система! И это только в крошечном участке неба размером с песчинку!

Но еще одна деталь которая бросается в глаза — это то, что какие-то галактики имеют очень странную форму!

Думаете, что это последствия долгой выдержки в 12 часов? Думаете, что изображение смазалось? Или кто-то случайно потряс телескоп? Я тоже так подумал, пока Глеб нам не объяснил в подкасте!

Так вот такие искривления появляются из-за гравитационного линзирования. Масса галактик так велика, что они искривляют пространство вокруг себя, что приводит к тому, что они фактически выступают как линзы — искривляя свет проходящий мимо них!

Самая большая масса находится в центре — в самом скоплении галактик. Именно поэтому галактики вокруг как бы образуют круг.

Помните Interstellar и черную дыру Гаргантюа? Если вы не знали, то графика для фильма была нарисована на основе настоящей математической модели построенной Кипом Торном — американским физиком и астрономом, одним из главных мировых экспертов по общей теории относительности. А еще это лауреат Нобелевской премии по физике.

Диск черной дыры загибается именно потому, что мы видим свет от аккреционного диска с другой стороны черной дыры, который благодаря ее колоссальной массе дыру как бы огибает.

Именно поэтому все эти искривленные галактики красного оттенка — они находятся сильно дальше, чем главное скопление в центре кадра! И еще одно очень важное из этой фотографии.

Благодаря одному из инструментов телескопа был зафиксирован спектр от одной из самых далеких галактик! От маленькой красной точки на фото.

Она находится в 13,1 миллиарде световых лет от нас! Только вдумайтесь что свет от нее летел до Земли больше 13 миллиардов лет! А я напоминаю, что нашей вселенной всего 13,8 миллиардов лет! При этом мы по спектру можем точно определить химический состав галактики!

Конечно абсолютно невозможно понять, насколько это давно, но можно сказать, что это так близко к большому взрыву, что только-только начали образовываться первые атомы! Это просто что-то невероятное. Уэбб всего за 12 часов смог найти самую старую галактику из когда-либо наблюдаемых!

Ну и конечно такие исследования помогут нам лучше понимать то, как образовывались первые галактики сразу после большого взрыва. Да и вообще эволюцию вселенной! Короче это фото можно разглядывать часами! Очень много крутых деталей и мозг просто не способен осознать масштаб всего этого.

WASP-96b

Но мы не останавливаемся и едем дальше! Если вы помните наши материалы о телескопе мы рассказывали, что одной из важных миссий Уэбба является изучение экзопланет и их атмосферы!

Итак, встречайте: экзопланета WASP-96b! Точнее фото ее нет, но зато есть нечто покруче — спектр ее атмосферы! И честно говоря — это самое потрясающее что пока что показал Уэбб.

Планета находится в 1100 световых годах от Земли и Уэбб смог показать присутствие водяного пара, наличие облаков на планете и признаки дымки!

Просто представьте, что это не какие-то догадки, что может быть вода есть и в других планетах за пределами солнечной системы, а прям непосредственные доказательства. При чем горизонт изучения сильно расширился, ведь раньше считалось, что вследствие близкого расположения планеты к родной звезде облаков там быть не может. А эта планета находится близко от своего солнца и температура на поверхности составляет около 1000 градусов.

В общем, человечество теперь умеет точно определять наличие воды на планетах в тысячах триллионов километров от Земли! Если точнее, то примерно в 9 461 000 000 000 000 км.

Кроме того эти данные дают понимание о наличие углерода и кислорода в атмосфере, а также позволяют изучить развитие планеты.

Все благодаря спектроскопии! Именно в момент прохождения планеты напротив своей звезды и телескопом свет исходящий от звезды, проходя через атмосферу планеты немного меняется. И разложив его на спектры мы умеем определять химический состав атмосферы! Вообще интересно, но 70% всего первого этапа работы Уэбба посвящено именно съемке спектров!

Ну а в будущем, при изучении других планет, Уэбб благодаря спектроскопии, возможно, даст нам косвенные подтверждения того, что мы не одни во вселенной!

Квинтет Стефана

Следующая фотография опубликованная европейским космическим агентством ESA — это Квинтет Стефана.

Это пять плотно расположенных галактик. Правда тут стоит сказать, что одна из них на самом деле сильно ближе к нам — она “всего” в 40 миллионах световых лет. Уэбб настолько крутой, что в этой галактике даже легко можно разглядеть отдельные звезды!

Остальные же четыре галактики сильно дальше от нас — около 300 миллионов световых лет от Земли! И интересны эти галактики именно тем, что они так близко друг к другу расположены и можем наблюдать взаимодействие целых 4 галактики практически в прямом эфире!

Кроме того это фото — это самое тяжелое фото, которое пока что Уэбб прислал на Землю. Его разрешение около 150 мегапикселей и состоит оно примерно из тысячи отдельных кадров.

И самое крутое, что благодаря одному из инструментов телескопа, ученые смогли посмотреть на состав газа вокруг активной черной дыры и получить детальный элементный анализ. Это позволяет нам узнать гораздо больше об эволюции черных дыр и их происхождении!

«Космические скалы» (NGC 3324, туманность Киля)

Далее переходим к космическим скалам — к фотке, которая идеально встанет на ваш рабочий стол!

И кроме того, что это просто невероятно красиво тут тоже есть очень много полезного и интересного для понимания вселенной!

Если вы помните, то благодаря тому что телескоп снимает в ИК-диапазоне он может видеть сквозь туман. Это и играет тут огромную роль.

На самом деле это не совсем туман, его просто удобно так называть. Этот туман, который мы видим на фото — это скопление газа, в основном это Водород и Гелий, при чем в очень маленьком количестве. Обычно это всего несколько атомов на 1 квадратный сантиметр!

Именно этот газ и образует эти причудливые космические скалы! Выглядит как какой-то космический горный хребет! Хотя в реальности это конечно гигантские газовые облака.

И здесь сразу обнаружили целую кучу молодых, тяжелых и очень активных звезд, изучением которых Уэбб будет заниматься! Это маленькие красные точки в тумане! До этого Хаббл не мог их видеть, ведь он снимал в обычном оптическом спектре. В общем, мы будем узнавать все больше и больше о том, как зарождаются и развиваются молодые звезды. И нет речь не о программе «Голос» или «Утренняя звезда».

И вы только посмотрите на сравнение фото с Хабблом. Насколько больше деталей дает Уэбб!

И вот мы переходим к последнему фото опубликованному 12 июля!

Туманность «Южное кольцо»

Точнее это две фотографии, которые сделаны разными инструментами телескопа.

Теперь мы смогли заглянуть в центр туманности «Южное кольцо» и обнаружить внутри две близкорасположенные звезды. Они вращаются вокруг друг-друга и одна постоянно теряет массу, из-за взаимодействия с другой звездой!

Более тусклая звезда и создала эту туманность за счет выброса своего вещества! В конце концов эта звезда умрет, выбросив все свое вещество в космическое пространство. А мы же можем изучать, практически в прямом эфире, как взаимодействует пара очень близко расположенных звезд и как эволюционирует созданная ими туманность.

Новые данные

Но и это еще не все! Возможно телескоп запечатлел сверхновую звезду! Ученые обнаружили новый светящийся объект, когда сравнили данные с Хаббла от 2011 года и с новые фотографии с Уэбба! И увидели маленькую, но новую точку.

Вспышки сверхновых — очень важный процесс, ведь понимание процесса их эволюции дает нам много информации о развитии галактик. Но что самое неприятное для исследователей — что этот процесс очень быстрый. Так что его надо именно поймать, чем и займется телескоп.

Ну и еще, вы ведь наверняка видели эту фотографию?

А вот так ее видит Уэбб в Инфракрасном спектре! Только посмотрите на эту красоту!

Это так называемая призрачная галактика, или галактика Messier 74, в созвездии Рыб. По форме она почти идеальная спираль. И ученым она интересна возможным наличием в ее центре черной дыры со средней массой.

Дело в том, что людям хорошо известно присутствие так называемых звездных черных дыр, то есть черных дыр массой в несколько десятков масс нашего солнца. И других — сверхмассивных черных дыр, которые имеют массы от миллионов до нескольких миллиардов масс солнца. Они расположены в центре большинства галактик.

А вот между ними у нас пробел. И именно галактика Messier 74 является потенциальным кандидатом для присутствия черной дыры промежуточной массы в 10 тысяч масс солнца.

Состояние телескопа

Но есть и не очень приятная новость про телескоп. В его зеркало попал микрометеорит, который повредил один из сегментов главного зеркала.

Ученые говорят, что особенных помех повреждение не принесло, но теперь очень опасаются, что таких столкновений будет больше. Так что теперь считается, что микрометеориты — это главная опасность для телескопа. При этом эффективность телескопа все равно остается намного выше ожиданий!

Выводы

В общем тут хочется процитировать классика и сказать, что “Я эти фото джва года ждал”! Но конечно же тут можно только восхищаться полученными результатами. И это только самое начало пути телескопа Уэбба!

Он  доказал, что действительно способен unfold the universe, или раскрыть вселенную.

Теперь на нас наконец-то посыпятся куча данных и фотографий как из рога изобилия! И безусловно ожидание того стоило. Полученные данные абсолютно невероятные и не зря все ученые просто прыгают от радости! Впереди нас ждут огромное количество ранее неизвестных деталей об устройстве нашей вселенной.

14 сентября 2015 года в 12 часов 50 минут и 45 секунд по московскому временипроизошло одно очень интересное событие, которое вы возможно и не заметили. На самом деле в тот самый момент вас, да именно вас совсем чуть-чуть растянуло! Что спросите вы? Как это растянуло?

А мы скажем, растянуло не только вас, а вообще все вокруг, все предметы, все здания, воздух, океаны и всю планету. Ну и сжало чуть-чуть тоже!

А вместе с нами это же произошло еще и с двумя детекторами находящиеся в противоположных концах Северной Америки, которые зафиксировали очень схожие сигналы почти одновременно. А спустя всего 2 года трем ученым из США за это будет вручена Нобелевская премия по физике!

Дело в том, что тогда были впервые зафиксированы гравитационные волны и была экспериментально подтверждена теория Альберта Эйнштейна об их существовании! Кстати, столетней давности.

Сегодня мы с вами разберемся с тем, что такое вообще гравитационные волны, как их зафиксировали и почему это действительно очень круто!

Ну и конечно посмотрим на один из самых чувствительных приборов созданных человеком, в возможность постройки которого не верил и сам Альберт Эйнштейн!

История

В 1915 году Альберт Эйнштейн представил миру свою главную теорию, которая описывает то, как работает наша вселенная. Это была общая теория относительности, которая объясняла почему все тела притягиваются друг к другу.

Она представляла все во вселенной как единое пространство-время, а притяжение именно как изменение этого пространства-времени. К сожалению, представить это в реальности трудно – ведь речь идет о четырехерном пространстве!

Но можно убрать одно из пространств и тогда все становится чуть более понятно. Представьте себе сильно натянутую простыню — она и будет нашим пространством. Теперь на эту простыню мы положим тяжелый шарик. Получилась воронка! Эта воронка фактически как гравитационная яма! Теперь если вокруг нее мы покатим шарик поменьше, то он вращаясь вокруг более тяжелого объекта будет медленно к нему приближаться и как бы падать в эту ямку!

Это вращение вокруг крупного объекта и есть движение по орбите, благодаря которому вокруг планет вращаются спутники, Земля вращается вокруг Солнца и вообще все во вселенной взаимодействует!

И дело в том, что Эйнштейн еще описал, что из-за движения объектов в самом пространстве-времени оно искривляется и может сжиматься и растягиваться само по себе. То есть абсолютно любые объекты, имеющие массу, могут это делать!

Даже вы, когда встаете со своего дивана, искривляете пространство вокруг себя! Правда совсем чуть-чуть, но все равно искривляете.

Так вот а если эти объекты очень тяжелые — такие как нейтронные звезды, или черные дыры, то они искривляют пространство уже существенно, и мало того что искривляют так еще и могут создавать волны в этом пространстве вокруг себя.

И эти волны распространяются через вселенную со скоростью света! По сути, они похожи на волны на воде, когда в нее попадает камешек.

Давайте еще разочек для закрепления. Гравитационные волны — это фактически рябь самого пространства вокруг нас! Невероятно просто!

Так вот Эйнштейн предсказал их существование, но он также сказал, что эти волны настолько слабые, что человечество вряд ли сможет когда-либо построить настолько чувствительные приборы! Но человечество решило, что надо доказать, что Эйнштейн прав и надо как-то эти волны зафиксировать.

Детекторы и проблема

А почему они такие слабые? Все дело в расстояниях!

Гравитационная волна, как и любая волна со временем затухает. А когда такое событие происходит в миллиардах световых лет от нас то до Земли доходят только жалкие отголоски тех колоссальных событий! Ну а насколько же они слабые?

Вот представьте, что вам надо измерить шкаф, с какой точностью вам надо уметь измерять, чтобы не ошибиться? Ну допустим полмиллиметра! Этого будет более чем достаточно.

А как вы думаете какая точность должна быть у детектора гравитационных волн, чтобы он мог зафиксировать их?

10 в минус 18 степени метра или 0,00000000000000001 метра

Это невероятно малое расстояние! Это размер одной десятитысячной размера протона! Ну или, если сказать по-другому, то нужно уметь измерять расстояние в 40 триллионов километров с точностью до толщины человеческого волоса!

Как вообще возможно такое измерить? И тут нам на помощь приходят невероятные свойства света! Точнее его волновая природа! А именно способность электромагнитных волн  к интерференции. Если вы забыли, что это такое: это когда две и более волны накладываются друг на друга и могут таким образом увеличивать или уменьшать амплитуду!

Помните как работает активное шумоподавление в наушниках? Когда наушники посылают звуковую волну в противофазе и как бы отменяют внешний шум у вас в ушах. Тут точно такая же история только со световой волной!

То есть в нашем случае: если у вас два лазерных пучка, с абсолютно одинаковой частотой, амплитудой и мощностью, летят паралельно, но при этом их волны находятся в противофазе, то в конце детектор не сможет ничего измерить, потому что волны полностью отменяют друг друга.

Но в тот момент, когда один из этих пучков хоть чуть-чуть меняется, то сразу интерференционная картинка меняется и волны перестают как бы отменять друг-друга.

На основе этого основополагающего физического явления в 90-ых годах и были построены 2 детектора LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory).

LIGO

И чтобы вы понимали каждый детектор LIGO — это уголок со сторонами длиной в 4 километра каждая.

Только представьте, что для регистрации таких маленьких величин надо построить инструмент с длиной плеча в 40 футбольных полей!

В самом углу этого сооружения находится лазер! Да не просто какой-то лазер, а специальный лазер мощностью в 1 мегаватт!

Далее этот лазерный луч с помощью специального зеркала разделяется на два луча и один из них отклоняется на 90 градусов. То есть каждый луч как бы улетает в свое четырехкилометровое плечо детектора.

В конце каждого плеча находятся одни из самых гладких зеркал, которые когда-либо производились человечеством. Каждое из них весит по 40 кг и подвешено на тонкие кварцевые нити, толщиной всего 0,4 миллиметра! Это все нужно для поглощения вибраций!

Кстати, по поводу вибраций! Вы ведь обратили внимание, что я сказал, что детекторов два! Зачем же их два?

А все дело в том, что когда вы пытаетесь измерить размеры в тысячные диаметра протона, то даже взмахнувший крыльями комар может помешать вашим измерениям!

Но как мы уже и говорили гравитационные волны, хоть и слабые, но действуют вообще на все, они проходят через всю планету!

Поэтому было построено 2 детектора в двух отдаленных друг от друга концах США — один в штате Вашингтон, что на северо-западе страны, не путать со столицей, а второй в штате Луизиана, на юге страны! В результате оба детектора находятся друг от друга в чуть более чем 3 тысячах километров! Гравитационной волне требуется около 10 миллисекунд, чтобы это расстояние преодолеть. А раз волна проходит через всю планету, то пролетает она и через оба детектора. И когда измерения этих двух детекторов совпадают — считается, что это и была гравитационная волна! Ну а задержка между этими измерениями как раз и составляет около 10 миллисекунд.

Ну а если есть какие-то сторонние вибрации и их регистрирует только один из двух детекторов, соответственно они и не считаются!

Теперь вернемся к нашим лазерам! Итак, когерентный свет летит в плечи детектора, отражается и летит обратно, и если гравитационная волна не проходит в момент работы детектора, то никакого сдвига по фазе и нет.

Но как только она проходит сквозь него, то одно из плеч чуть-чуть удлиняется, что приводит к тому что свет уже больше не находится идеально в противофазе и появляется очень слабый сигнал!

И тут внимательный зритель спросит нас — а как же так? Если гравитационная волна меняет абсолютно все вокруг нас, то и сам свет она тоже немного растягивает, и сжимает. И как тогда что-то измерить, если весь свет тоже растянулся вместе с длинной плеча?

И тут нам опять на помощь приходит потрясающая красота физики. В нашем мире есть скорость света в вакууме. Это абсолютная величина, которая не зависит ни от чего! Свет в вакууме всегда летит с одинаковой скоростью, даже если его немного растянуло или сжало.

То есть можно измерять не только сигнал от волн, но и то сколько времени свету надо на прохождение каждого плеча, и если это время меняется, то значит, трубка чуть-чуть удлинилась или сжалась!

В общем можно сказать, что Эйнштейн недооценил того как сильно может развиться человечество! Гениально же!!

Но, для этого соответственно нужен очень хороший вакуум. Каждая сторона детектора содержит в себе длинные четырехкилометровые вакуумные трубки.

Только представьте, что только на откачку воздуха из них потребовалось 40 дней! А откачиваемый объем воздуха — второй по размеру после Большого Адронного Коллайдера!

Результаты

И вот в сентябре 2015 впервые были зафиксированы первые гравитационные волны, что стало одним из главных открытий физики, да и вообще науки двадцать первого века! Это были волны от слияния двух черных дыр массами около 36 и 29 масс Солнца. В результате получилась черная дыра размером в 62 солнечных массы. Ну а куда же тогда делись еще целых 3 солнца??

А эта была та колоссальная энергия, которая выделилась в результате этого столкновения, и частичку которой, спустя почти 1,3 миллиарда лет мы тут с вами на Земле и зарегистрировали! И вот в течении всего 7 лет мы уже зарегистрировали волны не только от слияния черных дыр, но и от слияния нейтронной звезды и черной дыры и от слияния двух нейтронных звезд.

Таким образом, мы закрыли все возможные теоретические сценарии образования таких волн, достаточной силы, чтобы мы могли их измерить! Ну а нам потребовалось всего каких-то сто лет чтобы доказать одну теорию великого Эйнштейна.

Выводы

Не знаю как вам, но нам кажется, что это просто невероятно красиво, когда человечество изобретает новые методы изучения мира вокруг нас, используя основополагающие законы физики. Да и не только изобретает, но и таким образом наглядно подтверждает великие теории, такие как теория относительности!

Кроме того уже разрабатывается следующий этап наблюдения за гравитационными волнами, с плечом не в 4 км, а в 1 миллион километров! Понятное дело что на Земле такое не построить — у нее диаметр почти 13 тысяч километров. Для этого планируется запустить 3 спутника и проект называется LISA.

Вот тут точность уже будет сильно выше и она позволит детектировать слияния сверхмассивных черных дыр на границе Вселенной! То есть заглянуть в прошлое почти что к самому большому взрыву! Однако запуск планируется только в 2037 году. Что же будем ждать и надеяться что мы дождемся!