ЖИВЫЕ ОБНОВЛЕНИЯ: НАСА делится изображениями телескопа Джеймса Уэбба

Это также объясняет, почему мы смотрим на вселенную в прошлом.

Если звезда находится на расстоянии 10 световых лет, то ее свету потребовалось 10 лет, чтобы добраться до нас: мы наблюдаем звезду такой, какой она была 10 лет назад. (Солнечному свету требуется восемь минут, чтобы достичь нас на Земле.)

Для объектов, находящихся так далеко, как может обнаружить Сеть, эти частицы света прошли около 13 миллиардов световых лет и путешествовали в космосе в течение 13 миллиардов лет. Свет на изображении Уэбба «Глубокое поле», опубликованном в понедельник, представляет собой снимок части Вселенной, когда ей было меньше миллиарда лет.

Что еще можно узнать о периоде, ближайшем к Большому взрыву для астрономов?

Когда зажглись первые звезды? Когда из газовых облаков слились первые галактики? Насколько отличались первые звезды и галактики от тех, что населяют Вселенную сегодня?

Никто не знает. Это недостающая глава в истории Вселенной. Мы знаем, что Вселенная началась в момент Большого Взрыва. Этот взрыв оставил фоновый шепот микроволнового шума, который был обнаружен в 1964 году и подробно изучался в последующие десятилетия. Вселенная остыла, материя начала слипаться, и считается, что первые звезды образовались примерно через 100 миллионов лет после Большого взрыва.

Ранние звезды должны были быть другими, потому что Большой взрыв произвел только водород и гелий, а также небольшое количество лития и бериллия. Ни один из более тяжелых элементов — углерод, кремний, железо и остальные элементы таблицы Менделеева — не присутствовал. Некоторые астрофизики считают, что многие из первых звезд, лишенных тяжелых элементов, были массивными, ярко сгорали и умирали молодыми во взрывах сверхновых, чтобы рассеять материал, который впоследствии мог сформировать планеты и, в конечном счете, живые существа, подобные нам.

Уэбб — первый телескоп, который сможет идентифицировать и проанализировать эти ранние звезды.

Почему инструменты Webb помогают продвинуть эту работу?

Два основных различия между Уэббом и Хабблом заключаются в размере зеркала (большие зеркала собирают больше света) и длинах световых волн, которые они наблюдают. Хаббл сосредоточился на видимых и ультрафиолетовых длинах волн и предоставил беспрецедентные новые взгляды на большую часть Вселенной.

Но для ранней Вселенной ключевой становится инфракрасная часть спектра. Это связано с эффектом Доплера. Когда полицейская машина движется быстро, сирена звучит громче, когда машина приближается, и тише, когда она отъезжает. То же самое происходит и со светом. Объекты, движущиеся к нам, кажутся более голубыми, а удаляющиеся объекты становятся более красными, потому что удаляющееся движение простирается от длин волн световой частицы. Для далеких объектов, таких как звезды и ранние галактики, большая часть света полностью преобразовывалась в инфракрасное излучение.

Инфракрасные наблюдения практически невозможны с телескопов на Земле. Атмосфера блокирует эти длины волн.

Инфракрасные ноты также могут быть легко искажены тепловым излучением. Вот почему Уэбб находился в миллионе миль от Земли и был защищен массивным солнцезащитным экраном. Один из инструментов, прибор среднего инфракрасного диапазона, или MIRI, должен быть охлажден до минус 447 градусов по Фаренгейту, чтобы функционировать должным образом.