NASA、ESA、および CSA の科学者は、ジェームズ ウェッブ宇宙望遠鏡 (JWST) によって生成されたフルカラー画像の最初のバッチを共有しました。打ち上げからわずか 6 か月で公開された JWST の驚くべき画像とデータのコレクションは、遠く離れた銀河、星の死、そして宇宙がどのように始まったかについての洞察を示しています。
2022 年 7 月 12 日火曜日は、多くの人にとって記憶に残る日となるでしょう。しかし、なぜ JWST はこれほど重要なのか、そしてその画像がその前身であるハッブル宇宙望遠鏡の画像よりも優れているのはなぜでしょうか?この瞬間が歴史書に記される理由を専門家に説明してもらいました。
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ウェッブのファースト ディープ フィールドで時間をさかのぼる
共有された最初の画像は Webb's First Deep Field と呼ばれ、SMACS 0723 銀河団を示しています。画像の星団は 46 億年前のものです。
ケンブリッジ大学の天文学者である Matt Bothwell は次のように述べています。 「これは、銀河、星、惑星、生命がどこから来たのかを理解するという、私たちの宇宙の起源について学ぶために人類がこれまでに構築した最高のツールです。
「望遠鏡は、宇宙における私たちの位置を理解するために、何千年も前から行われてきた探求において、文字通り大きな前進です。この大きな前進は、1世紀に数回しか起こりません」とボスウェルは言いました.
ウェッブのディープ フィールドは初期の宇宙への洞察を提供し、科学者が個々の銀河をより近くで研究するにつれて、画像自体はより多くの情報を明らかにし続けるでしょう。
「Webb のディープ フィールドを見て、その空のピン刺しの中に銀河があり、その光が宇宙のほとんどの時代に宇宙を旅して私たちに届いていることを知ることの純粋な爽快感に勝るものはありません」と、作家のマーカス チョウンは言いました。元電波天文学者
「[これらは] 太陽と地球が生まれるずっと前に死んだ銀河であり、今日の宇宙の特徴である大きな銀河を作り出した複数の合体で共食いされた.」
「地質学者が地面を掘り下げるのと同じように.地球の初期の時代を見るために、天文学者は遡及時間をドリルダウンして、宇宙の初期の時代を確認します。 JWST は究極のタイムマシンであり、ビッグバンの火の玉が消えたときに始まった宇宙の暗黒時代を終わらせ、最初の星がスイッチを入れた時代に私たちを連れて行ってくれることを願っています。"
銀河団の画像が生命の重要な成分を明らかに
銀河団 SMACS 0723 に向けられた望遠鏡のスペクトログラフは、131 億光年離れた場所にある銀河の化学組成を明らかにしました。この遠方の銀河で、科学者たちは酸素、水素、ネオンを発見しました。
「分光法は天文学者のツールキットの中で最も重要なツールの 1 つであり、今ではかつてないほど遠くの銀河のスペクトルを取得しています」と、天文学の著者であるコリン・スチュアートは述べています。
「エキサイティングなことに、スペクトルは水素と酸素の両方の存在を示しています。現代の宇宙では、水素と酸素が結合して水 H2 を形成しています。 ああ、これが示しているのは、これらの生命にとって重要な要素が、ビッグバンからわずか 7 億年後にすでに一緒に動き回っていたということです。"
科学者は、JWST 分光法を使用して、太陽系外惑星 WASP-96 に存在する水蒸気も見ることができました。スペクトルのピークは、WASP-96 で約 725°C の大気温度を明らかにしました。
南環星雲は宇宙の驚くべき美しさを示しています
JWST の画像は美しく、その描写を理解することでさらに美しくなります。天文学者で天体写真家のピート・ローレンス氏は、これらの望遠鏡は技術的な驚異である望遠鏡がいかに素晴らしいかを示しています。
「ハッブルの洗練された画像が現れ始めたときのことを覚えています。以前に撮影されたものから不明瞭な層を剥がすように感じた詳細を明らかにしました」とローレンスは言いました. 「今、JWST はさらに進んで、それをやり直しました。」
「最初の画像はどれも驚くべきものでしたが、私にとって本当に際立っていたのは南環 NGC 3132 でした。この画像のディテールと精巧さのレベルは、率直に言って驚くべきものであり、特に以前のものと比較した場合は特にそうです。現代の多くは科学はデータを分析することですが、この画像の純粋な視覚的美しさは、ここで何が起こっているかについての明確な洞察も提供します."
南環星雲としても知られる NGC 3132 の画像は、瀕死の星によって放出されるガスと塵を示しています。これらの分子と粒子の波が、星雲の素晴らしい色を作り出しています。
ほとんどの死にかけている星は、このような星雲で終わります。私たち自身の星である太陽でさえも.
Stephan's Quintet により、遠く離れた銀河の相互作用を観察できるようになりました
ステファンのクインテットと呼ばれる 5 つの銀河の画像は、これまでの JWST の対象の中で最大のものです。画像に示されている空間は、月の直径の約 5 分の 1 をカバーしています。
1877 年の発見以来、天文学者は銀河群について知っていましたが、新しい画像はこれまで見たことのない詳細を示しており、5 つ星銀河についてさらに多くの疑問が生じています。
天文学者で放送局のクリス・リントット氏は、「この衝突する銀河団では、非常に多くのことが起こっています。 「私たちが見つけた個々の明るい若い星から、ある銀河のブラックホールに落ちる水素によって放出された燃えるような光、相互作用するシステム間のほこりのかすかな輝き、それらのダンスからの破片まで、すべて魅力的です. /P>
「そして、画像の隅には、数え切れないほどの小さくて遠くにある銀河が見えます。JWST が遠くの宇宙を覗き込むことができる証拠です。」
James Webb Telescope の画像は次世代の天文学者に刺激を与える
この望遠鏡は、今後 20 年間稼働する予定です (ただし、ハッブル望遠鏡のように、それよりも長く稼働する可能性があります)。若い天文学者、学生、そしてこれらの画像が今日公開されるのを見ている子供たちでさえ、将来JWSTデータに取り組むことになると、天体物理学者であり著者であるEzzy Pearson氏は述べています.
「将来の天文学者は、多くの物理学と化学を知る必要があり、コンピュータ シミュレーションの専門家になる必要もあります」と、天文学者ロイヤルのマーティン リース (Martin Rees) 氏は述べています。 「もちろん、星や銀河で実験を行うことはできませんが、コンピューターの仮想世界で『実験』を行うことで、多くのことを学ぶことができます。このテーマが今後も活気に満ちていることは間違いありません。」
これらの最初の JWST 画像は数十億光年離れた銀河を示していますが、Rees は、私たちにはるかに近い天体で行われる観測にも同様に興奮しています.
「私たちは近くの恒星を周回する惑星についてもっと知りたいと思っています。水に覆われている惑星はいくつありますか?それらのスペクトルを介して、生命の証拠を明らかにする可能性のある惑星はいくつありますか?次世代の天文学者は、生物学も学ぶ必要があるかもしれません!」
これらの新しく公開された画像は、天文学を勉強する人を刺激する可能性がありますが、学校の教室の外で銀河や惑星を見たことがないかもしれない人々の注意を引くことにもなります.
「私が望んでいるのは、これらの画像を見た後、一般の人々が宇宙と科学について元気になることです.1990年代には、ハッブルからの輝かしい画像が世界を魅了しました.ハッブルが見ることができなかった領域を調べます。
「現時点では、宇宙科学に携わるのがエキサイティングな時期です。これにより、より多くの人々が旅に出ることを願っています。」
ワシントン大学の天文学者であるエミリー・レベスク氏は、「ハッブルからの最初の画像に興奮したのを覚えています。私はちょうど 6 歳のときでした。現在、私はプロの天文学者であり、実際に研究にハッブルを使用しています」と述べています。
「ハッブルや JWST のような望遠鏡が観測を開始すると、宇宙にまったく新しい目が開かれ、長年の疑問に答え、今日と明日の天文学者が探索する多くの新しい疑問が明らかになります。今日の JWST データに興奮している子供たち今日の NASA のイベントで取り上げられた科学者のように、望遠鏡を使用したり、運用したりする日が来るかもしれません.
「これらの新しい観測と、今後数年間で宇宙を研究するために彼らが私たちに加わるという見通しの両方について、私たち全員が彼らと同じくらい興奮していることを彼らに知ってもらいたい!
誰も予測できなかったことが明らかになる
望遠鏡には、答えようとする科学的な疑問やターゲットの長いリストがあります。しかし、JWST の画像は私たちに独自の疑問をもたらし、今後 20 年間で何がわかるかは誰にもわかりません.
隕石科学者のティム・グレゴリー氏は、「ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡を使って答える質問ごとに、10の新しい質問をします。 「ハッブルが私たちに何かを教えてくれたとすれば、それは宇宙がまだ驚きに満ちていて、文字通り私たちの想像を超えた崇高であるということです。」
マンチェスター大学の電波天文学者である Alastair Gunn にとって、これらの画像は JWST の発見の旅の始まりを示しています。
「存在を知らなかったものを見せてくれ、現在私たちを混乱させていることを説明し、私たちの頭上にある宇宙についての知識と認識を広げてくれます。
「しかし、新しい楽器がもたらす最大の発見は、常に、設計者が思いもよらなかったものであることが判明します。JWST も例外ではありません。」
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