A ciência inesperada que você perdeu nas primeiras imagens de James Webb
Sabíamos que encontraríamos galáxias diferentes de qualquer outra vista antes em sua primeira imagem de campo profundo. Mas as outras imagens guardam segredos ainda mais profundos.- Nos dias 11 e 12 de julho de 2022, as primeiras imagens científicas do Telescópio Espacial James Webb foram divulgadas ao público em geral.
- A primeira das cinco imagens a serem divulgadas foi uma imagem de campo profundo de um aglomerado de galáxias, contendo inúmeras galáxias ultradistantes de quando o Universo tinha menos de 1 bilhão de anos.
- Mas três das outras imagens, que incluem dados espetaculares do instrumento NIRCam do JWST, contêm tantas galáxias que podem levar a um tipo inteiramente novo de ciência. Aqui está o que está dentro.
Nos dias 11 e 12 de julho de 2022, a humanidade entrou no futuro.
Esta composição de imagem quase perfeitamente alinhada mostra a primeira visão de campo profundo do JWST do núcleo do cluster SMACS 0723 e a contrasta com a visão mais antiga do Hubble. Observar os detalhes da imagem que estão ausentes dos dados do Hubble, mas presentes nos dados do JWST, nos mostra quanto potencial de descoberta aguarda os cientistas do JWST.O Telescópio Espacial James Webb (JWST) divulgou suas primeiras imagens científicas, revelando o Universo sob uma luz sem precedentes.
Essa visão aprimorada da primeira imagem de campo profundo do cosmos do JWST superexpõe as galáxias mais brilhantes e o centro do aglomerado para melhor destacar os detalhes presentes nas galáxias mais tênues, mais vermelhas e mais distantes. Essa primeira visão de campo profundo levou apenas meio dia para ser adquirida com o JWST. Com mais de 20 anos de dados por vir, só podemos imaginar o que será revelado.A primeira imagem foi uma visão de campo profundo do aglomerado de galáxias SMACS 0723, cuja gravidade aumenta os objetos de fundo.
Vários objetos extremamente diferentes na imagem JWST do SMACS 0723 foram revelados, e o poder da espectroscopia nos permitiu determinar com precisão a que distância eles estão e o quanto sua luz é esticada pela expansão do Universo. Esta é uma demonstração poderosa das capacidades do JWST, bem como uma ilustração das capacidades das lentes gravitacionais.Contendo objetos de toda a história cósmica, ele prevê vistas ainda mais profundas e de campo mais amplo à frente.
Uma parte do Hubble eXtreme Deep Field que foi fotografada por 23 dias no total, em contraste com a visão simulada esperada por James Webb no infravermelho. Com mosaicos de grande área, como COSMOS-Web e PANORAMIC, o último dos quais tira vantagem da observação paralela pura, não devemos apenas quebrar o recorde cósmico para a galáxia mais distante, mas devemos aprender sobre quais são os primeiros objetos luminosos no planeta. Universo parecia.Mas três outros alvos também foram observados com imagens, revelando galáxias inesperadas e nunca antes vistas.
Esta imagem de três painéis mostra a visão das “falésias cósmicas” da Nebulosa Carina, vistas pelo Hubble (acima), o instrumento NIRCam do JWST (meio) e o instrumento MIRI do JWST (abaixo). Com seu primeiro lançamento científico sobre nós, esta nova era na astronomia realmente chegou.A Nebulosa Carina, localizada dentro da Via Láctea, é uma região empoeirada rica em gás e estrelas.
Embora sejam difíceis de identificar a olho nu, existem inúmeras galáxias que podem ser vistas atravessando as nuvens dos Penhascos Cósmicos na Nebulosa Carina. Muitos deles foram circulados manualmente aqui na imagem recortada do instrumento NIRCam do JWST.Mas numerosas galáxias aparecem através da matéria obscura.
No lado menos empoeirado dos Penhascos Cósmicos na Nebulosa Carina, vários objetos fracos e extensos podem ser identificados entre as estrelas brilhantes que povoam a maior parte dessa região do espaço. Mesmo no plano galáctico, onde as densidades de estrelas são maiores e a matéria neutra é abundante, as galáxias de fundo são abundantes e provavelmente aparecerão em praticamente todas as imagens do JWST que virão.Mesmo nesta região densa da nossa galáxia, o Universo além pode ser vislumbrado.
Sobreposta com dados (mais antigos) do Hubble, a imagem JWST NIRCam da Nebulosa do Anel Sul é claramente superior de várias maneiras: resolução, os detalhes revelados, a extensão do gás externo, etc. como o Sol terminam suas vidas.A Nebulosa do Anel Sul, uma estrela moribunda parecida com o Sol dentro de nossa própria galáxia, também revela fontes de fundo.
Mesmo onde os detritos de uma estrela moribunda dentro de nossa própria galáxia são mais luminosos e ricos em recursos, inúmeras galáxias de fundo podem ser identificadas, atravessando a poeira que bloqueia a luz em comprimentos de onda infravermelhos.Algumas galáxias atravessam os tentáculos finos da nebulosa.
Fora da estrutura nebulosa da Nebulosa do Anel Sul, o abismo do espaço vazio é exposto pelo imager NIRCam do JWST. Um grande número de galáxias e galáxias candidatas podem ser identificadas, mesmo à mão. Muitos desses objetos nunca haviam sido vistos antes, mostrando o poder do JWST de revelar o Universo até então desconhecido, mesmo quando esse não era o objetivo científico da campanha de imagens.Outros ocupam ricamente o espaço ao longo de seus arredores.
Esta parte não anotada da visão do instrumento NIRCam do JWST da Nebulosa do Anel Sul revela as bordas da nebulosa, uma série de estrelas multipontiagudas e uma enorme quantidade de objetos estendidos que podem ser identificados como galáxias de fundo. Em todas as regiões do espaço fotografadas pelo NIRCam, galáxias aguardam.Em todas as direções e locais, há algo espetacular para expor.
Esse contraste da visão do Hubble do Quinteto de Stephan com a visão do NIRCam do JWST revela uma série de recursos que são pouco aparentes ou não são óbvios com um conjunto mais curto de comprimentos de onda mais restritivos. As diferenças entre as imagens destacam quais recursos o JWST pode revelar que o Hubble perde. Apesar da beleza e admiração que esta imagem proporciona, não há sistemas planetários conhecidos, em nossa própria galáxia ou em qualquer outra, onde os humanos possam sobreviver como fazemos na Terra.Mas a imagem do Stephan's Quintet do JWST foi a mais esclarecedora.
Fora das cinco galáxias membros principais que compõem o Quinteto de Stephan, a visão JWST NIRCam expõe milhares de galáxias adicionais que existem em segundo plano, centenas das quais podem ser vistas aqui e muitas das quais nunca foram identificadas antes por qualquer outro instrumento ou observatório.Galáxias de todas as cores,
As cores e formas das galáxias reveladas aqui pelo NIRCam do JWST são determinadas não apenas pela cor e forma intrínsecas das galáxias e das estrelas dentro delas, mas também pelo desvio para o vermelho cosmológico e pela distorção cumulativa impressa por todas as massas de primeiro plano. A resolução dessas galáxias de fundo é sem precedentes.formas,
Esta região extremamente rica do espaço foi capturada ao ver o Stephan's Quintet com o instrumento NIRCam do JWST. Muitas dessas galáxias estão agrupadas no espaço real, enquanto outras são simplesmente alinhamentos fortuitos ao longo da mesma linha de visão. Uma análise de agrupamento de regiões como esta, muitas das quais serão reveladas em grande detalhe pelo JWST, pode fornecer uma quantidade enorme de ciência adicional além do que foi planejado.e padrões de agrupamento,
E assim como existem muitas regiões do espaço que foram fotografadas que são superdensas em termos do número de galáxias e da massa total nessa região, também existem regiões subdensas semelhantes a vazios. O JWST pode revelar todos eles, onde quer que vire seus olhos infravermelhos.pode ser visto em todos os lugares.
Esta região, localizada na periferia das regiões de formação de estrelas causadas pela interação de vários membros de galáxias dentro do Quinteto de Stephan, revela muitos detalhes sobre a formação de estrelas próximas nessas galáxias, ao mesmo tempo em que revela galáxias de fundo. O ditado “o ruído de um astrônomo são os dados de outro astrônomo” está em plena exibição aqui, pois astrônomos extragalácticos e estelares de todos os tipos podem ter um dia de campo com o que foi revelado apenas nesta região do espaço.Há muito tempo dissemos que “o ruído de um astrônomo é o dado de outro astrônomo”.
A visão MIRI do Stephan's Quintet mostra características que não podem ser vistas em nenhum outro comprimento de onda. Sua galáxia mais alta – NGC 7319 – abriga um buraco negro supermassivo com 24 milhões de vezes a massa do Sol. Ele está acumulando material ativamente e emite energia luminosa equivalente a 40 bilhões de sóis. O MIRI vê através da poeira ao redor deste buraco negro para revelar o núcleo galáctico ativo surpreendentemente brilhante. É tão brilhante, aos olhos de MIRI, que até tem o padrão característico de “pico” do JWST.Para cientistas que estudam galáxias, cada imagem JWST futura contém um tesouro em potencial.
A primeira imagem em fase fina já divulgada pelo Telescópio Espacial James Webb da NASA mostra uma única imagem de uma estrela, completa com seis picos de difração proeminentes (e dois menos proeminentes), com estrelas e galáxias de fundo reveladas por trás. As galáxias de fundo foram uma surpresa para os astrônomos; O JWST está imaginando o Universo com aproximadamente o dobro da precisão de desempenho para a qual foi especificado. Mesmo imagens como essa, não originalmente projetadas para fins científicos, podem ser úteis para os astrônomos que estudam o Universo como uma fonte única e inesperada de dados.Principalmente Mute Monday conta uma história astronômica em imagens, recursos visuais e não mais de 200 palavras. Fale menos; sorria mais.
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