JWST 画像: 銀河から星雲まで、宇宙の美しさを示す 10 枚の素晴らしい画像

ジェームズ ウェッブ宇宙望遠鏡 (JWST) は、その短い存続期間の間に、宇宙に対する私たちの理解を一変させました。それは惑星、星、銀河、ブラックホールを見つめ、天上のご馳走の宝庫に目を向けてきました。 JWST はどこからともなく現れたように思えるかもしれませんが、この望遠鏡は何十年にもわたって数万人の科学者の共同の努力によって生み出されました。それらの科学者の一人であるマギー・アデリン・ポーコックは、彼女個人の貢献については控えめで、代わりに望遠鏡の成果について話すことを好みます。 「望遠鏡が得ることができる細部と、6.5メートルの鏡で得られる素晴らしい解像度により、素晴らしい画像が得られます」と彼女は言います。

彼女の新しい本の中で、 ウェッブの宇宙: 宇宙の歴史を明らかにする宇宙望遠鏡の画像、アデリン・ポーコック、プレゼンター 夜の空 英国のレスター大学の学長は、これらの画像をカタログ化し、それぞれの印象的なビューの背後にある科学を詳述するとともに、JWST のテクノロジーがどのように開発されたかについての包括的な内部関係者による見解を提供しています。画像は、宇宙の始まり近くに誕生した私たちから最も遠いブラックホールから、天王星や宇宙の裏庭にある他の惑星まで、広大な範囲の距離に及びます。 JWST は、検出できる赤外線の独自のスペクトルのおかげで、オブジェクトごとに、以前の視界から隠されていた何かを明らかにしました。

アデリン・ポーコックが彼女と JWST の活動を説明するのによく使うフレーズの 1 つは、「私は光を幻想的にトリップします」です。これは詩人のジョン・ミルトンが音楽に合わせて軽く軽快なダンスを描写したことに由来するフレーズです。 JWST の宇宙での操縦は注意深く調整されたダンスであると考えることができますが、アデリン ポーコックはまた、私たちが現在宇宙を見ることができる光のスペクトルをどのように親密に感じられるかについて、このフレーズを気に入っています。 、私たちはさまざまな情報を収集します – さまざまな化学反応やさまざまな温度の放出 [different] 放射線 – そしてこれらすべてをまとめることで、全体像をよりよく理解できるのです。」

天王星

JWST は、私たちから最も遠い宇宙の範囲に関する発見でしばしば見出しを飾りますが、私たちの太陽系内の惑星を画像化するのにも絶好の位置にあり、それを驚くほど詳細に見ることができます。 「この写真がそれを端的に表しています」とアデリン・ポーコックは言う。 「素晴らしい天王星の写真です。天王星の輪について詳しい人はあまりいませんが、木星、土星、天王星、海王星のすべての外惑星には輪があります。これほど詳しく見ることはあまりありませんが、それは私たちが赤外線エネルギーを調べているからです。」

カリーナ星雲

リング星雲

星がどのように誕生するかについて天文学者にはまだわかっていないことがたくさんありますが、その答えは星雲、つまり太陽系の何倍もの距離に及ぶことがあるガスと塵の広大な領域にあります。天文学者たちは何十年もの間、これらの星の苗床を画像化してきましたが、JWST は、以前は見えなかったものを見るのに役立ちます。上の写真はカリーナ星雲とリング星雲です。 「光学望遠鏡で見ると、すべての可視光がこの塵やガスを通過できるわけではありません」とアデリン・ポーコック氏は言う。 「赤外線望遠鏡で見ると、突然これらの星雲がまったく違った見方で見えます。これまで見たことのない細部が見えるのです。」

創造の柱

ハッブル宇宙望遠鏡によって撮影された最も象徴的な画像の 1 つは、ガスと塵の別の星形成領域である創造の柱と呼ばれるワシ星雲の拡大された部分でした。しかし、この画像は1920年代に天文学者のジョン・チャールズ・ダンカンによって初めて撮影されたとアデリン・ポーコック氏は言う。 1 世紀以上経った今、JWST は 3 つの柱について別の視点を与えてくれました。 「これは、私たちのテクノロジーがどのように進歩し、進歩してきたかを示しています。また、より詳細な画像や異なる光の波長で画像を撮影するたびに、どのように異なる理解が得られるのかを示しています」と彼女は言います。

へびつかい座ロー雲群

科学的な洞察とは別に、へびつかい座ローのような近くの恒星雲の赤外線観察は、美的レベルでインスピレーションを与える可能性があります。 「このイメージが大好きです」とアデリン・ポーコックは言います。 「私にとって、それは本当にエキゾチックな鳥に見えます。」

1990年代、天文学者のロバート・ウィリアムズはハッブルを空に見える空の部分に向け、光を集めるために数日間放置した。結果として得られた画像には銀河が溢れており、その多くは私たちが知っている中で最も若くて最も遠いものでした。 「そこから、宇宙全体には約 2,000 億個の銀河があると推測できました。ちょっと頭が痛くなりました」とアデリン ポーコック氏は言います。

銀河団 SMACS 0723

JWST は、この銀河団 SMACS 0723 の画像など、これらのいわゆる深視野画像の独自バージョンを作成することに熱心で、ハッブルよりもはるか昔に遡ります。 「宇宙は膨張しているので、宇宙が膨張するにつれて、可視光として始まる波長が赤外光に移行することを意味します。これらの銀河ははるか昔に存在し、非常に長い時間がかかっています [for their light] 赤外線の視線でそれらを観察すると、それらが元々どのようなものであったかについて、異なる洞察が得られるということです。」

側転銀河

JWST は遠くの銀河だけでなく、近くにある個々の銀河にもズームインすることができ、それは私たち自身の天の川がどのように形成されたかを解明するのに役立つかもしれません。 「もしあなたが ティラノサウルス 自撮りをしようとすると、鼻や耳をクローズアップすることはできますが、カメラを十分に遠くに移動できないため、顔全体を撮影するのは困難です」とアデリン・ポーコック氏は言います。側転銀河は、2 つの小さな銀河の衝突の結果できたものですが、数十億年後に近くのアンドロメダ銀河と衝突する天の川銀河の運命を理解するのにも役立つかもしれません。

RSパピス

現代の宇宙論における最大の謎の 1 つはハッブル張力です。これは、天文学者がさまざまな技術を使用して宇宙がどのくらいの速度で膨張しているかを測定しようとするときの値の衝突です。これらの 1 つは、RS パピスなどのケファイド変光星と呼ばれる特別な星に基づいており、極めて規則的に点滅し、最初にハッブル望遠鏡を使用して詳細にマッピングされました。アデリン・ポーコック氏のような天文学者は、JWST がそれらをより詳細に画像化し、その張力が以前の望遠鏡の問題なのか、それとも私たちの宇宙モデルにもっと根本的な破綻があることを示唆しているのかを明らかにするのに役立つかもしれないと期待している。

銀河団アベル 2744

私たちはこれまで、宇宙のこれほど初期の超大質量ブラックホールとそこに存在する銀河を、これほど詳細に観察できたことはありませんでした。パンドラ銀河団としても知られる、地球から 40 億光年離れた銀河団であるアベル 2744 には、これらのブラック ホールが少なくとも 1 つ含まれています。 JWST では周囲のガスや塵を観察できるため、ブラック ホールがどのように形成され機能するかを理解でき、X 線望遠鏡などの他の観測と組み合わせることで、完全かつ詳細な画像が得られるとアデリン ポーコック氏は述べています。

バーナード銀河、NGC 6822 としても知られる

アデリン・ポーコックはキャリアの多くを宇宙用の機器の設計に費やしてきたため、JWST に組み込まれた驚異的な精度とエンジニアリングについて誰よりもよく知っています。たとえば、不要な光を遮断できる人間の髪の毛ほどの大きさの小さなフラップであるマイクロシャッターアレイと呼ばれるものを使用して、星が密集した領域であっても、空の小さな部分に焦点を合わせることができます。上の星々のフィールドには、地球に最も近い隣人の 1 つであるバーナード星が含まれており、この星には独自の惑星があることが最近発見されました。 JWSTでは今後も研究を進めていきます。

ウェッブの宇宙: 宇宙の歴史を明らかにする宇宙望遠鏡の画像 マギー・アデリン・ポーコック著はオマラ・ブックスから出版されています

トピック:

• 空間/
• ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡