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10 fois cette année, le télescope Webb a déconcerté les astronomes avec de nouvelles images époustouflantes de notre univers
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Ce qui ressemble beaucoup à des montagnes rocheuses lors d’une soirée au clair de lune est en fait le bord de la jeune région de formation d’étoiles voisine NGC 3324 dans la nébuleuse Carina. Prise en lumière infrarouge par la caméra infrarouge proche (NIRCam) du télescope spatial James Webb de la NASA, cette image révèle des régions de naissance d’étoiles auparavant obscurcies. Crédit : NASA, ESA, ASC, STScI
Il n’est pas exagéré de dire Télescope spatial James Webb (JWST) Il marque une nouvelle ère pour l’astronomie moderne.
Il a été lancé le 25 décembre dernier Et le complètement fonctionnel Depuis juillet, le télescope fournit des aperçus de l’univers que nous ne pouvions pas atteindre auparavant. Comme le[{ » attribute= » »>Hubble Space Telescope, the JWST is in space, so it can take pictures with stunning detail free from the distortions of Earth’s atmosphere.
However, while Hubble is in orbit around Earth at an altitude of 335 miles (540 km), the JWST is 1 million miles (1.5 million kilometers) distant, far beyond the Moon. From this position, away from the interference of our planet’s reflected heat, it can collect light from across the universe far into the infrared portion of the electromagnetic spectrum.
This ability, when combined with the JWST’s larger mirror, state-of-the-art detectors, and many other technological advances, allows astronomers to look back to the universe’s earliest epochs.
As the universe expands, it stretches the wavelength of light traveling toward us, making more distant objects appear redder. At great enough distances, the light from a galaxy is shifted entirely out of the visible part of the electromagnetic spectrum to the infrared. The JWST is able to probe such sources of light right back to the earliest times, nearly 14 billion years ago.
The Hubble telescope continues to be a great scientific instrument and can see at optical wavelengths where the JWST cannot. But the Webb telescope can see much further into the infrared with greater sensitivity and sharpness.
Let’s have a look at ten images that have demonstrated the staggering power of this new window to the universe.
1. Mirror alignment complete
Left: The first publicly released alignment image from the JWST. Astronomers jumped on this image to compare it to previous images of the same part of sky like that on the right from the Dark Energy Camera on Earth. Credit: NASA/STScI/LegacySurvey/C. Jacobs
Despite years of testing on the ground, an observatory as complex as the JWST required extensive configuration and testing once deployed in the cold and dark of space.
One of the biggest tasks was getting the 18 hexagonal mirror segments unfolded and aligned to within a fraction of a wavelength of light. In March, NASA released the first image (centered on a star) from the fully aligned mirror. Although it was just a calibration image, astronomers immediately compared it to existing images of that patch of sky – with considerable excitement.
2. Spitzer vs MIRI
This image shows a portion of the ‘Pillars of Creation’ in the infrared (see below); on the left taken with the Spitzer Space Telescope, and JWST on the right. The contrast in depth and resolution is dramatic. Credit: NASA/JPL-Caltech (left), NASA/ESA/CSA/STScI (right)
This early image, taken while all the cameras were being focused, clearly demonstrates the step change in data quality that JWST brings over its predecessors.
On the left is an image from the Spitzer telescope, a space-based infrared observatory with an 85 cm mirror; the right, the same field from JWST’s mid-infrared MIRI camera and 6.5 m mirror. The resolution and ability to detect much fainter sources are on show here, with hundreds of galaxies visible that were lost in the noise of the Spitzer image. This is what a bigger mirror situated out in the deepest, coldest dark can do.
3. The first galaxy cluster image
SMACS 0723 galaxy cluster – from Hubble on the left, and JWST on the right. Hundreds more galaxies are visible in JWST’s infrared image. Credit: NASA/STSci
The galaxy cluster with the prosaic name of SMACS J0723.3–7327 was a good choice for the first color images released to the public from the JWST.
The field is crowded with galaxies of all shapes and colors. The combined mass of this enormous galaxy cluster, over 4 billion light years away, bends space in such a way that light from distant sources in the background is stretched and magnified, an effect known as gravitational lensing.
These distorted background galaxies can be clearly seen as lines and arcs throughout this image. The field is already spectacular in Hubble images (left), but the JWST near-infrared image (right) reveals a wealth of extra detail, including hundreds of distant galaxies too faint or too red to be detected by its predecessor.
4. Stephan’s Quintet
Hubble (left) and JWST (right) images of the group of galaxies known as ‘Stephan’s Quintet’. The inset shows a zoom-in on a distant background galaxy. Credit: NASA/STScI
These images depict a spectacular group of galaxies known as Stephan’s Quintet, a group that has long been of interest to astronomers studying the way colliding galaxies interact with one another gravitationally.
On the left we see the Hubble view, and the right the JWST mid-infrared view. The inset shows the power of the new telescope, with a zoom in on a small background galaxy. In the Hubble image we see some bright star-forming regions, but only with the JWST does the full structure of this and surrounding galaxies reveal itself.
5. The Pillars of Creation
The ‘Pillars of Creation’, a star-forming region of our galaxy, as captured by Hubble (left) and JWST (right). Credit: NASA, ESA, CSA, STScI; Joseph DePasquale (STScI), Anton M. Koekemoer (STScI), Alyssa Pagan (STScI).
The so-called Pillars of Creation is one of the most famous images in all of astronomy, taken by Hubble in 1995. It demonstrated the extraordinary reach of a space-based telescope.
It depicts a star-forming region in the Eagle Nebula, where interstellar gas and dust provide the backdrop to a stellar nursery teeming with new stars. The image on the right, taken with the JWST’s near-infrared camera (NIRCam), demonstrates a further advantage of infrared astronomy: the ability to peer through the shroud of dust and see what lies within and behind.
6. The ‘Hourglass’ Protostar
The ‘hourglass protostar’, a star still in the process of accreting enough gas to begin fusing hydrogen. Inset: A much lower resolution view from Spitzer. Credit: NASA/STScI/JPL-Caltech/A. Tobin
This image depicts another act of galactic creation within the Milky Way. This hourglass-shaped structure is a cloud of dust and gas surrounding a star in the act of formation – a protostar called L1527.
Only visible in the infrared, an “accretion disk” of material falling in (the black band in the center) will eventually enable the protostar to gather enough mass to start fusing hydrogen, and a new star will be born.
In the meantime, light from the still-forming star illuminates the gas above and below the disk, making the hourglass shape. Our previous view of this came from Spitzer; the amount of detail is once again an enormous leap ahead.
7. Jupiter in infrared
An infrared view of Jupiter from the JWST. Note the auroral glow at the poles; this is caused by the interaction of charged particles from the sun with Jupiter’s magnetic field. Credit: NASA, ESA, CSA, Jupiter ERS Team; image processing by Judy Schmidt.
The Webb telescope’s mission includes imaging the most distant galaxies from the beginning of the universe, but it can look a little closer to home as well.
Although JWST cannot look at Earth or the inner Solar System planets – as it must always face away from the Sun – it can look outward at the more distant parts of our Solar System. This near-infrared image of Jupiter is a beautiful example, as we gaze deep into the structure of the gas giant’s clouds and storms. The glow of auroras at both the northern and southern poles is haunting.
This image was extremely difficult to achieve due to the fast motion of Jupiter across the sky relative to the stars and because of its fast rotation. The success proved the Webb telescope’s ability to track difficult astronomical targets extremely well.
8. The Phantom Galaxy
Hubble visible light (left), JWST infrared (right), and combined (middle) images of the ‘Phantom Galaxy’ M74. The ability to combine visible light information about stars with infrared images of gas and dust allow us to probe such galaxies in exquisite detail. Credit: ESA/Webb, NASA & CSA, J. Lee and the PHANGS-JWST Team; ESA/Hubble & NASA, R. Chandar Acknowledgement: J. Schmidt
These images of the so-called Phantom Galaxy or M74 reveal the power of JWST not only as the latest and greatest of astronomical instruments, but as a valuable complement to other great tools. The middle panel here combines visible light from Hubble with infrared from Webb, allowing us to see how starlight (via Hubble) and gas and dust (via JWST) together shape this remarkable galaxy.
Much JWST science is designed to be combined with Hubble’s optical views and other imaging to leverage this principle.
9. A super-distant galaxy
A ‘zoom in’ on a galaxy from one of the universe’s earliest epochs, when the universe was only about 300 million years old (the small red source visible in the centre of the right panel). Galaxies at this distance are impossible to detect in visible light as their emitted radiation has been ‘redshifted’ far into the infrared. Credit: NASA/STScI/C. Jacobs
Although this galaxy – the small, red blob in the right image – is not among the most spectacularly picturesque our universe has to offer, it is just as interesting scientifically.
This snapshot is from when the universe was a mere 350 million years old, making this among the very first galaxies ever to have formed. Understanding the details of how such galaxies grow and merge to create galaxies like our own Milky Way 13 billion years later is a key question, and one with many remaining mysteries, making discoveries like this highly sought after.
It is also a view only the JWST can achieve. Astronomers did not know quite what to expect; an image of this galaxy taken with Hubble would appear blank, as the light of the galaxy is stretched far into the infrared by the expansion of the universe.
10. This giant mosaic of Abell 2744
An image of the galaxy cluster Abell 2744 created by combining many different JWST exposures. In this tiny part of the sky (a fraction of a full Moon) almost every one of the thousands of objects shown is a distant galaxy. Credit: Lukas Furtak (Ben-Gurion University of the Negev) from images from the GLASS/UNCOVER teams
This image is a mosaic (many individual images stitched together) centered on the giant Abell 2744 galaxy cluster, colloquially known as “Pandora’s Cluster.” The sheer number and variety of sources that the JWST can detect is mind-boggling; with the exception of a handful of foreground stars, every spot of light represents an entire galaxy.
In a patch of dark sky no larger than a fraction of the full Moon there are umpteen thousands of galaxies, really bringing home the sheer scale of the universe we inhabit. Professional and amateur astronomers alike can spend hours scouring this image for oddities and mysteries.
Over the coming years, JWST’s ability to look so deep and far back into the universe will allow us to answer many questions about how we came to be. Just as exciting are the discoveries and questions we can not yet foresee. When you peel back the veil of time as only this new telescope can, these unknown unknowns are certain to be fascinating.
Written by:
- Colin Jacobs – Postdoctoral Researcher in Astrophysics, Swinburne University of Technology
- Karl Glazebrook – ARC Laureate Fellow & Distinguished Professor, Centre for Astrophysics & Supercomputing, Swinburne University of Technology
This article was first published in The Conversation.
« Spécialiste de la télévision sans vergogne. Pionnier des zombies inconditionnels. Résolveur de problèmes d’une humilité exaspérante. »
29 août 2024
Le chef du commandement spatial américain espère que la prochaine fois que la Chine lancera un missile laissant derrière elle des débris spatiaux de longue durée, Pékin avertira Washington à l’avance, plutôt que de laisser les États-Unis découvrir par eux-mêmes le chaos orbital.
Parlez dans L’efficacité du Mitchell Institute for Aerospace Studies Lors d’une réunion à la base spatiale Peterson, au Colorado, le 28 août, le général Stephen N. Whiting a souligné deux incidents récents impliquant des débris spatiaux chinois comme étant une source de préoccupation et la nécessité d’améliorer la communication à l’avenir.
« Nous venons de voir le lancement de leur version de Constellation du soleil « Cela a laissé plus de 300 débris en orbite – une fusée Longue Marche 6A », a déclaré Whiting. « Il y a moins de deux ans, ils avaient une autre fusée, qui a mis plus de 500 débris à longue durée de vie… J’espère que la prochaine fois. que « Dans un missile comme celui-ci, il laisse beaucoup de débris. Ce ne sont pas nos capteurs qui détectent cela en premier, mais nous obtenons des communications qui nous aident à comprendre cela, tout comme nous communiquons avec les autres. »
L’incident le plus récent impliquant une fusée Longue Marche 6A s’est produit au début du mois, lorsque le lanceur transportait les 18 premiers satellites d’une constellation de communications prévue pour rivaliser avec Starlink. La fusée s’est brisée en orbite terrestre basse (LEO) quelques jours plus tard, répandant des débris et suscitant des inquiétudes parmi les experts. La société privée de suivi spatial a rapporté que la désintégration pourrait produire plus de 10… 900 épaves shrapnel.
Whiting a noté que les débris provenaient de l’étage supérieur de la fusée après le lancement des satellites, indiquant que la mission était « généralement réussie ». Cependant, à des altitudes plus élevées, les débris resteront en orbite plus longtemps.
« Nous ne voulons certainement pas voir ce genre de débris », a ajouté Whiting.
Les débris se trouvent généralement sur des orbites inférieures à 600 km (373 miles). Il revient sur Terre après quelques annéesÀ une altitude de 800 km, sa décomposition peut prendre des siècles. Avec de plus en plus de satellites en orbite terrestre basse et des débris persistants provenant de lancements peu judicieux, La probabilité de collisions continue d’augmenter.
Selon le général à la retraite Kevin Shelton, directeur du Centre d’excellence sur l’énergie spatiale du Mitchell Institute, les États-Unis ont déjà eu des problèmes similaires avec des débris à haute altitude, mais ont commencé à évacuer le carburant et les gaz des étages de fusée avant d’entrer en orbite. Cette pratique réduisait les débris et le risque de désintégration, et la Russie l’adopta peu après. Whiting a déclaré qu’on ne savait pas actuellement si la Chine utilisait cette méthode.
« Depuis des décennies, les États-Unis s’intéressent tellement à l’espace que nous avons mis la grande majorité de nos données de suivi à la disposition du monde entier », a déclaré Whiting. « Chaque jour, nous analysons tous les satellites actifs à la recherche de tous ces débris, et nous en informons tout le monde, y compris les Chinois et les Russes… parce que nous ne voulons pas que les satellites heurtent des débris et laissent derrière eux d’autres débris. »
Le développement rapide des capacités spatiales et l’augmentation significative des déploiements de satellites par la Chine et la Russie restent une préoccupation majeure quant à la manière dont les États-Unis abordent le domaine spatial. Chef adjoint des opérations spatiales, le général Michael A. Gotlin a souligné que les récentes mesures prises par ces pays prouvent leur intention d’opérer de manière dangereuse dans ce domaine.
« Ils créent beaucoup de débris et d’orbites que nous devons contourner, ou ils mettent en danger des choses comme la Station spatiale internationale », a déclaré Gotlin lors du Sommet AFCEA/INSA sur le renseignement et la sécurité nationale à Rockville, Maryland, le 28 août. Il a ajouté : « Ils ne se soucient même pas de la sécurité des astronautes. Si ce n’est pas dangereux et non professionnel, je ne sais pas ce que c’est. »
En novembre 2021, la Russie a procédé à un test de missile antisatellite, aboutissant à la création d’un Grande quantité de débris En orbite terrestre basse, ce qui présente un danger pour la Station spatiale internationale et incite l’équipage à prendre des mesures de précaution. En outre, Moscou a également été témoin Une série de fuites de liquide de refroidissement Ces dernières années, la Chine a lancé son propre vaisseau spatial. Même s’il n’y a pas de négociations prévues avec la Russie sur le développement spatial, les espoirs sont grands d’une communication plus active avec Pékin sur les alertes spatiales.
« Nous donnons ces avis aux Chinois, et au cours de l’année dernière, nous avons vu à plusieurs reprises qu’ils nous ont donné quelques avis en retour, et je pense que c’est une chose positive. Nous n’avons aucune discussion. prévu avec la Russie », a déclaré Whiting.
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À la recherche de pierres précieuses : caractérisation de six planètes géantes en orbite autour de naines froides
Données d’imagerie à contraste élevé pour toutes les cibles. Dans chaque panneau, nous montrons la limite de contraste de 5σ atteinte en fonction de la séparation angulaire de l’étoile hôte pour chaque ensemble de données à contraste élevé. Nous traçons également des cachets postaux de 1,4″ × 1,4″ d’images NESSI reconstruites en bande z (encadré à droite dans chaque panneau) pour toutes les cibles et des images AO (encarts à gauche) pour TOI-5414, TOI-5616, TOI-5634A et TOI-6034. — astro-ph.EP
Les exoplanètes géantes transitant autour d’étoiles naines de type M (GEMS) sont rares, en raison de la faible masse de leurs étoiles hôtes. Cependant, la couverture de l’ensemble du ciel par TESS a permis d’en détecter un nombre croissant pour permettre des enquêtes statistiques telles que le GEMS Search Survey.
Dans le cadre de cet effort, nous décrivons les observations de six planètes géantes en transit, qui incluent des mesures de masse précises pour deux GEMS (K2-419Ab, TOI-6034b) et une validation statistique de quatre systèmes, qui incluent une vérification et des limites de masse supérieures pour trois d’entre elles. (TOI-5218b, TOI-6034b). 5616b, TOI-5634Ab), tandis que le quatrième système – TOI-5414b – est classé comme « planète potentielle ».
Nos observations incluent les vitesses radiales du Habitable Zone Planet Finder sur le télescope Hobby-Eberly et de l’observatoire Maroon-X sur Gemini-North, ainsi que la photométrie et l’imagerie à contraste élevé provenant de plusieurs installations au sol. En plus de la photométrie TESS, K2-419Ab a également été observé et validé statistiquement dans le cadre de la mission K2 au cours des campagnes 5 et 18, qui fournit des contraintes orbitales et planétaires précises malgré la faible luminosité de l’étoile hôte et la longue période orbitale d’environ 20,4 jours.
Avec une température d’équilibre de seulement 380 K, K2-419Ab est l’une des planètes en transit les plus froides et les mieux caractérisées connues. TOI-6034 a un compagnon tardif de type F à environ 40 secondes d’arc, ce qui en fait la première étoile hôte GEMS à avoir un ancien compagnon binaire sur la séquence principale. Ces confirmations s’ajoutent au petit échantillon existant de planètes en transit GEMS confirmées.
Shubham Kanodia, Arvind F. Gupta, Caleb I. Canas, Lea Marta Bernabo, Varghese Reggie, T. Hahn, Madison Brady, Andreas Seyfart, William D. Cochrane, Nydia Morrell, Ritvik Basant, Jacob Bean et Chad F. Bender, Zoé L. De Bors, Alison Perella, Alexina Birkholz, Nina Brown, Franklin Chapman, David R. Ciardi, Catherine A. Clark, Ethan J. Cotter, Scott A. Diddams, Samuel Halverson, Susan Hawley, Leslie Hebb, Ray Holcomb, Steve B. Howell, Henry A. Kobolnicki, Adam F. Kowalski, Alexander Larsen, Jessica Libby Roberts, Andrea S. J. Lin, Michael B. Lund, Raphael Locke, Andrew Munson, Joe B. Ninan, Brooke A. Parker, Nishka Patel, Michael Rudrak, Gabrielle Ross, Arpita Roy, Christian Schwab, Jomundur Stefansson, Aubrey Thoms, Andrew Vanderberg
Commentaires : Accepté dans AJ
Sujets : Astrophysique terrestre et planétaire (astro-ph.EP)
Citer ce qui suit : arXiv:2408.14694 [astro-ph.EP] (ou arXiv :2408.14694v1 [astro-ph.EP] (pour cette version)
https://doi.org/10.48550/arXiv.2408.14694
Concentrez-vous pour en savoir plus
Date de publication
De : Shubham Kanodia
[v1] Lundi 26 août 2024, 23:47:24 UTC (5 169 Ko)
https://arxiv.org/abs/2408.14694
Astrobiologie
« Spécialiste de la télévision sans vergogne. Pionnier des zombies inconditionnels. Résolveur de problèmes d’une humilité exaspérante. »
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La Federal Aviation Administration des États-Unis a immobilisé les fusées Falcon 9 de SpaceX dans l’attente d’une enquête sur un rare accident d’atterrissage au large des côtes.
La Federal Aviation Administration a immobilisé les fusées Falcon 9 de SpaceX en attendant une enquête visant à déterminer pourquoi le propulseur du premier étage s’est arrêté. Collision avec un bateau de débarquement tôt mercredi après avoir contribué au lancement d’un autre lot de satellites Internet Starlink.
après Se lever Après avoir reporté mardi soir le lancement du vaisseau spatial avec équipage Polaris Dawn en raison de prévisions météorologiques à long terme défavorables, SpaceX a continué à travailler sur le premier des lancements consécutifs de satellites Starlink, un depuis la Floride et un depuis la Californie.
Mais le deuxième vol a été annulé après que le premier étage utilisé lors du lancement en Floride s’est brisé et est tombé dans l’océan Atlantique alors qu’il tentait d’atterrir sur un drone SpaceX stationné à des centaines de kilomètres au nord-est de Cap Canaveral.
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La FAA a déclaré qu’elle ordonnerait une enquête, immobilisant efficacement les fusées Falcon 9 de SpaceX – y compris la fusée Polaris Dawn – jusqu’à ce que l’enquête soit terminée et que les mesures correctives soient approuvées.
« Le retour en vol de la fusée Falcon 9 dépend de la détermination par la FAA que tout système, processus ou procédure lié à l’anomalie n’a pas d’impact sur la sécurité publique », a déclaré la FAA dans un communiqué.
« En outre, SpaceX devra peut-être demander et obtenir l’approbation de la FAA pour modifier sa licence qui inclut des actions correctives et satisfaire à toutes les autres exigences de licence », a ajouté l’agence.
Mardi soir, SpaceX a reporté un lancement prévu mercredi Mission Aube PolarisLe lancement d’un vol commercial comprenant la première sortie dans l’espace par une organisation non gouvernementale a été reporté à vendredi au plus tôt en raison des conditions météorologiques attendues à la fin de la mission. Le lancement a été suspendu indéfiniment dans l’attente d’une enquête sur l’accident à l’atterrissage.
L’échec de l’atterrissage a mis fin à une séquence de 267 récupérations consécutives réussies de boosters remontant à février 2021. Cependant, le deuxième étage de la fusée Falcon 9 a réussi à transporter 21 satellites Starlink sur leur orbite prévue.
L’atterrissage du premier étage semblait normal jusqu’au moment de l’atterrissage, lorsque plus de flammes que d’habitude sont apparues autour de la base de la fusée à l’approche du pont de la fusée. L’une des jambes d’atterrissage s’est effondrée immédiatement après l’atterrissage et la fusée d’appoint, masquée par le feu et la fumée, s’est renversée par-dessus le côté de la péniche de débarquement dans l’océan Atlantique.
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« Après une ascension réussie, le premier étage d’une fusée Falcon 9 s’est retourné après son atterrissage sur le vaisseau spatial sans pilote ‘Zero Gravity' », SpaceX Il a dit sur les réseaux sociaux« Les équipes évaluent les données de vol et l’état du missile. »
Il s’agissait du 23e premier étage de la fusée B1062, qui s’est avéré être son dernier lancement et atterrissage, un nouveau record de réutilisabilité. SpaceX autorise les premiers étages de la fusée Falcon 9 pour un maximum de 40 vols par étage.
Peu de temps après le déploiement des satellites Starlink en Floride, la société a annulé le lancement en Californie, qui était prévu à 5 h 58 HAE, pour donner aux ingénieurs plus de temps pour examiner la télémétrie et les séquences vidéo, à la recherche de tout signe de problème. affecter d’autres missiles.
« Retrait de notre deuxième lancement @Starlink la nuit pour donner à l’équipe le temps d’examiner les données d’atterrissage du booster du lancement précédent », a déclaré SpaceX. Il a dit« Une nouvelle date de lancement cible sera partagée une fois disponible. »
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