Крис Эванс, астроном: «Глядя на другие планетные системы, мы узнаем, что Земля находится в совершенно особенном месте» | Наука

25 декабря 2021 г. ушёл в космос космический телескоп Джеймс Уэбб. С привилегированной точки наблюдения, находящейся на орбите в 1,5 миллионах километров от Земли, защищенной от солнечной и земной радиации, он обещает изображения, способные изменить наше представление о Вселенной и поставить под сомнение наше место в ней. Во время визита в Европейский центр космической астрономии Европейского космического агентства недалеко от Мадрида Крис Эванс (Хертфорд, Великобритания, 47 лет), ответственный за представительство ЕКА в институте, который управляет Уэббрассматривает некоторые открытия этого артефакта стоимостью 10 миллиардов евро через два года после его запуска.

Из чего состоит космос?

Он Уэбб улавливает в пять раз больше света, чем космический телескоп Хаббл. Это позволяет ему обнаруживать слабые сигналы от далеких планет или галактик вскоре после Большого взрыва, но благодаря его спектроскопическим возможностям, которые разлагают свет и измеряют длины волн, излучаемые каждым объектом, он может знать его состав. «Несмотря на то, что вы видите все эти красивые изображения, публикуемые, три четверти программ наблюдений предназначены для спектроскопии», — объясняет Эванс. С помощью этих изображений впервые удалось обнаружить углекислый газ в атмосфере внесолнечной планеты. ru WASP 39b, и можно будет проанализировать влияние вспышек, запускаемых красными карликами, наиболее частых во Вселенной, на атмосферы окружающих их планет. Это важный шаг, чтобы выяснить, могла ли жизнь возникнуть на этих богатых мирах, но под воздействием враждебной звезды.

Это позволит вам задавать ранее невозможные вопросы

«Если мы посмотрим на галактики, которые находятся относительно близко, например, в 20 миллионах световых лет от нас, с Хаббл вы можете наблюдать эти красивые и знаковые спиральные галактики. Вы можете видеть свет звезд и спиральных рукавов, а также видеть пылевые полосы, где много межзвездного газа и пыли, которые затмевают свет, исходящий от звезд. Хаббл наблюдает в ультрафиолетовом, видимом диапазоне света и инфракрасном диапазоне. Но сейчас, [con el Webb]у нас есть наблюдения с более длинными волнами, и мы можем видеть внутри этой пыли, и мы можем достигать областей, чем раньше, с помощью Хаббл, были недоступны. Мы видим остов галактик, множество звездообразования внутри них и весь галактический материал. Если вы хотите понять, как формируются звезды и историю этих галактик, Хаббл Это дает вам хорошую отправную точку, но есть много частей, которые вы упускаете, потому что они находятся в этих темных областях».

Все произошло очень быстро после Большого взрыва.

Одна из возможностей Уэббс помощью камеры NIRCam (камера ближнего инфракрасного диапазона) должна делать изображения глубокой Вселенной, за пределами того, что Хаббл. Благодаря своей чувствительности и большей длине волны он может достигать галактик, которые формировались, когда Вселенной было менее 1 миллиарда лет, что составляло 7% от ее нынешнего возраста. Там они нашли странные предметы, например, какие-то маленькие красные точки по-видимому, очень массивный, возможно, слишком массивный для этой стадии Вселенной. «В некоторых из этих галактик мы видим доказательства того, что в их центрах есть сверхмассивные черные дыры, всего через сотни миллионов лет после Большого взрыва, и научное сообщество с большим энтузиазмом пытается понять, как такие массивные объекты могли накапливаются так быстро. — говорит Эванс.

«Мы знаем, что это происходит в галактиках, но наблюдение за этим на такой ранней стадии заставляет нас задуматься, как это произошло. химическое обогащение так быстро. Вам понадобится много поколений очень массивных звезд, очень быстро сжигающих свое топливо, взрывающихся как сверхновые и высвобождающих весь этот обогащенный материал. [con nuevos elementos] их нужно будет обрабатывать снова и снова, пока не будет построена химия, которую мы видим в этих далеких галактиках», — добавляет астроном. Все это меняет наш взгляд на эволюцию галактик.

В поисках обитаемых планет

Эванс признает, что для того, чтобы найти признаки жизни на планете, похожей на Землю, рядом со звездой, похожей на Солнце, «необходимо дождаться установки следующего поколения». Однако в ранних работах Уэбб с экзопланетами, такими как те, что вращаются вокруг красного карлика Траппист-1, системы с семью планетами размером с Землю рядом с совсем другой звездой, уже было замечено, что у одной нет атмосферы, а у другой очень тонкая, а положение самых далеких планет продолжает изучаться. Мы начинаем понимать многообразие миров во Вселенной и какие условия для жизни могут быть в самых разных местах нашей планеты. «Глядя на другие планетные системы, мы узнаем, что Земля находится в совершенно особенном месте», — говорит астроном.

«Недавно мы опубликовали исследование диска вокруг формирующейся звезды, который находится в более крупной области звездообразования с большим количеством массивных звезд. Раньше мы думали, что если бы были все эти массивные звезды, то были бы сильные поля ультрафиолетового излучения, которые рассеивали бы газ и разрушали бы химические связи, необходимые для формирования планет. Но эта команда Макса Планка из Гейдельберга (Германия) увидела, что в одном из этих дисков с такой средой находился богатый спектр молекул, углекислый газ, цианид или даже вода. «Это очень интересно, потому что мы думаем, что большинство звезд формируется в этих регионах, а это означает, что здесь может быть больше каменистых планетных систем, чем мы ожидаем», — говорит Эванс.

Внутренняя часть Солнечной системы и происхождение воды на Земле

Существует взаимодополняемость между работой космических телескопов, таких как Хаббл о Джеймс Уэбб и миссии, посещающие другие планеты Солнечной системы. Зонды проводят очень подробные измерения, но телескопы могут осуществлять более непрерывный мониторинг. По словам Эванса, в нашей планетной системе также удалось изучить наличие воды в поясе комет за Плутоном и поясе астероидов между Марсом и Юпитером. «Мы видели, как вода вытекала из астероида, когда он приближался к Солнцу. Это кажется маленькой деталью, но это важная часть понимания того, как вода попала во внутреннюю часть Солнечной системы, и она может объяснить вода наших океанов или химия планеты», — говорит Эванс.

Объектив, позволяющий увидеть первые звезды

Одним из аспектов, выделенных Эвансом, являются образы глубокой Вселенной, которую Уэбб. «Мы намеренно нацелены на скопления галактик, которые из-за своего гравитационного притяжения действуют как большая линза, увеличивающая объекты позади них», — объясняет Эванс. «Именно так вы видите все эти искривленные галактики, которые позволяют вам видеть их в увеличенном виде и достигать объектов, которые слишком тусклы или слишком далеки, которые иначе невозможно было бы увидеть», — добавляет он. Эта техника позволяет нам запечатлеть свет первых звезд, родившихся после Большого взрыва, и всевозможных экзотических объектов.

Вы можете следить МАТЕРИЯ в Фейсбук, Икс е Инстаграмнажмите здесь, чтобы получить наш еженедельный информационный бюллетень.

_