Топ-8 революційних відкриттів космічного телескопа Вебб за 2 роки роботи

За 2 роки роботи найпотужніший в історії космічний телескоп Вебб показав нам види космосу, які ми ніколи не могли собі уявити раніше. Було встановлено безліч нових космічних рекордів, а також було зроблено кілька несподіваних відкриттів, які змусили вчених переосмислити наше уявлення про Всесвіт, пише Big Tnink.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Топ-8 найважливіших відкриттів космічного телескопа Вебб за 2 роки роботи.

Найдальша галактика у Всесвіті

У 2021 році найдальшою відомою галактикою була GN-z11, виявлена за допомогою космічного телескопа Габбл. Вона існувала вже через 400 млн років після Великого вибуху. На сьогодні GN-z11 посідає 11-те місце серед найдальших відомих галактик, причому перші десять виявив телескоп Вебб. Найдальшою відомою галактикою зараз вважається JADES-GS-z14-0, яка існувала, коли Всесвіту було 285 млн років.

Дивно, але деякі з цих найвіддаленіших галактик мають ширину в тисячі світлових років, і вони дуже яскраві, що поки неможливо пояснити.

Планети-гіганти, що вільно плавають, часто утворюють подвійні пари

Те, що виявив телескоп Вебб у туманності Оріона на відстані 1300 світлових років від нас, стало справжнім сюрпризом для астрономів. Виявилося, що вільно плаваючі планети-гіганти, які не пов'язані із зірками, існують у великій кількості, причому 9% цих планет пов'язані в пари. Ці пари тепер відомі, як JuMBO або подвійні об'єкти з масою Юпітера. Раніше астрономи рідко зустрічали вільно плаваючі планети-гіганти і ніколи не бачили, що вони можуть створювати пари.

Спостереження переписують теорію формування надмасивних чорних дір

Наразі майже кожна галактика має в центрі надмасивну чорну діру, маса якої становить приблизно близько 0,1% від маси всіх зірок у галактиці. Але завдяки даним телескопа Вебб астрономи виявили безліч чорних дір, які виникли в найбільш ранні періоди історії Всесвіту. Виявилося, що тоді чорні діри були більш масивними порівняно із зоряною масою батьківських галактик: вони досягали 1%, 10% і навіть близько 100% зоряної маси в цих галактиках.

Це говорить нам про те, що надмасивні чорні діри всередині ранніх галактик не могли утворитися просто з трупів масивних зірок, як це зазвичай відбувається. Адже їм потрібно занадто багато часу, щоб набрати величезну масу.

Тому вчені припускають, що перші чорні діри утворилися з грудок стиснутої матерії масою від 10 000 до 100 000 мас Сонця. Це переписує теорію про те, як формуються і ростуть галактики, припускаючи, що, можливо, масивні зародки чорних дір навіть передували появі зірок у галактиках.

Найвіддаленіша гравітаційна лінза

Щоб створити гравітаційну лінзу, потрібен масивний об'єкт на передньому плані, який спотворює своєю гравітацією простір-час і діє як лінза. Завдяки цьому об'єкту можна побачити більш далекий об'єкт, світло якого спотворюється і посилюється при проходженні через гравітаційну лінзу.

Телескоп Вебб виявив компактну далеку галактику, розташовану на відстані 17 млрд світлових років від Землі, яка служить гравітаційною лінзою для ще більш далекого об'єкта на відстані 21 млрд світлових років. Незважаючи на те, що Всесвіту 13,8 млрд років, він постійно розширюється, тому не дивно, що телескоп зміг побачити світло, що прийшло з такої далекої відстані.

Проблема Габбла

Одне з найбільших протиріч у сучасній космології та астрофізиці пов'язане з розширенням Всесвіту: наскільки швидко він насправді розширюється? Якщо ви визначите швидкість розширення на основі реліктового випромінювання, що залишилося після Великого вибуху, то виходить 67 км/с на мегапарсек. Якщо використовувати спостереження за деякими зірками та відстані до них, то виходить, що швидкість 73 км/с на мегапарсек. Це протиріччя називається проблемою Габбла.

Дані телескопа Вебб не тільки показали, що ця проблема справді існує, але вона ще більше посилилася і отримані дотепер дані поки що не можуть її вирішити.

Наднова, яка може вирішити проблему Габбла

Використовуючи гравітаційне лінзування телескоп Вебб дає астрономам новий метод, який може допомогти з'ясувати справжню швидкість розширення Всесвіту. Йдеться про зображення наднових типу 1a.

При гравітаційному лінзуванні світло від одного і того ж фонового об'єкта може йти різними шляхами і може бути показане в декількох варіантах завдяки космічній лінзі. Але якщо кожен шлях світла має різну довжину, то світлу знадобиться різна кількість часу, щоб дістатися до спостерігача.

За допомогою зображень наднових, які показані кілька разів на одному знімку, астрономи можуть визначити час переміщення світла і таким чином наднові типу 1a можуть дати новий метод вимірювання швидкості розширення Всесвіту.

Деякі планетні системи мають три основні пояси, а не два, як у Сонячній системі

У Сонячній системі існують внутрішні кам'янисті планети, зовнішні планети-гіганти і пояс астероїдів, що розділяє їх, а далі за межами цього регіону знаходиться пояс Койпера з крижаними об'єктами. Раніше вважалося, що поділ планетних систем на два основні пояси є типовим для всіх подібних систем.

Але телескоп Вебб побачив щось інше під час спостереження за молодою зіркою Фомальгаут, схожою на Сонце, яка все ще оточена протопланетним диском. Так, існував внутрішній диск, що відповідає розташуванню внутрішніх планет і поясу астероїдів. Існував також зовнішній пояс, імовірно, відповідний поясу Койпера. Але між ними був великий сюрприз: проміжний пояс, аналога якого не було ні в Сонячній системі, ні в будь-якій іншій системі.

Найдальше скупчення галактик

Одне з чудових місць для пошуку найвіддаленіших галактик і навіть більш великомасштабних структур знаходиться за великими масивними скупченнями галактик, оскільки сукупна маса цих об'єктів гравітаційно лінзує фонові джерела світла.

Саме на тлі скупчення галактик Abell 2744 було виявлено 7 галактик, згрупованих разом, і це свідоцтво найбільш раннього протоскоплення галактик, коли-небудь виявленого астрономами.

Фокус також докладно писав про те, яким чином космічний телескоп Вебб може виявляти галактики, розташовані в десятках мільярдів світлових років від нас, хоча перше світло пронизало Всесвіт лише приблизно 13,7 млрд років тому.