Webb's First Deep Field

Webb's First Deep Field
Základní informace
Původní názevWebb's First Deep Field
AutorNASA
Vznik7. června 2022
Logo Wikimedia Commons multimediální obsah na Commons
Některá data mohou pocházet z datové položky.
Near-Infrared Camera (NIRCam), testovací jednotka, část vnitřní optiky, objektivy a zrcadla, 2012

Webb's First Deep Field (česky První Webbovo hluboké pole) je první provozní snímek pořízený vesmírným dalekohledem Jamese Webba, zobrazující kupu galaxií SMACS 0723, vzdálenou 4,6 miliardy světelných let od Země.[1] Složený snímek zveřejněný 11. července 2022, byl pořízen zařízením Near-Infrared Camera (NIRCam) dalekohledu a pokrývá malou oblast oblohy viditelnou z jižní polokoule. Na snímku, který se do té doby stal nejpodrobněji pořízenou fotografií raného vesmíru s nejvyšším rozlišením, jsou viditelné tisíce galaxií.

Pozadí

Vesmírný dalekohled Jamese Webba (JWST) provádí infračervenou astronomii. Fotografie nasnímaná zařízením Near-Infrared Camera (NIRCam) v dalekohledu, byla vytvořena ze série snímků na různých vlnových délkách a její pořízení trvalo celkem 12,5 hodiny.[2][3] Hubbleův vesmírný dalekohled by na pořízení podobné fotografie potřeboval týdny a navíc se zachycené infračervené vlnové délky nachází mimo jeho nejhlubší pole.[1] Dalekohled obíhá kolem druhého Lagrangeova bodu (L 2), vzdáleného asi 1,5 milionu kilometrů od Země od 24. ledna 2022. Na L2 udržuje gravitační přitažlivost Slunce a Země pohyb dalekohledu kolem Slunce synchronizovaný se Zemí.[4]

SMACS 0723 je kupa galaxií na obloze viditelná z jižní polokoule Země[5] a byla zkoumána Hubbleovým vesmírným dalekohledem a dalšími dalekohledy při hledání hluboké minulosti.[4]

Vědecké výsledky

Obrázek ukazuje kupu galaxií SMACS 0723, jak vypadala před 4,6 miliardami let.[3] Zachycená oblast oblohy je velká jen zhruba 2,4 úhlové minuty, což je podle ředitele NASA Billa Nelsona velikost zrnka písku, které držíme v natažené ruce.[1][2] Mnoho zobrazených kosmologických entit má významný rudý posuv v důsledku rozpínání vesmíru.[6]

Kupy galaxií díky své hmotnosti funguje jako gravitační čočka a zesiluje světlo vzdálenějších galaxií.[1] Kamera NIRCam zobrazila vzdálené galaxie a odhalila drobné, slabé struktury, které nikdy předtím nebyly viděny, včetně hvězdokup a mlhovin.[2]

Význam

Webb's First Deep Field je první snímek ve falešných barvách z JWST[7] a infračervený pohled na vesmír s dosud nejvyšším zachyceným rozlišením. Snímek odhaluje tisíce galaxií v malém kousku rozlehlého vesmíru a infračervený záběr odhalil slabé struktury v extrémně vzdálených galaxiích, které nabízejí dosud nejdetailnější pohled na raný vesmír. Na snímcích z dalekohledu se poprvé objevily tisíce galaxií, které zahrnují ty nejslabší objekty, jaké kdy byly pozorovány v infračervené oblasti.[8][2]

Poprvé byl snímek veřejnosti odhalen během akce v Bílém domě dne 11. července 2022 americkým prezidentem Joe Bidenem.[9]

Galerie

Deep Field – kupa galaxií SMACS J0723.3-7327.[10][11][12][13][14][15]

  • Fotografie pořízená Hubbleovým teleskopem (2017)

    Fotografie pořízená Hubbleovým teleskopem (2017)

  • Fotografie pořízená Webbovým teleskopem (2022)[16]

    Fotografie pořízená Webbovým teleskopem (2022)[16]

Odkazy

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Webb's First Deep Field na anglické Wikipedii.

  1. ↑ a b c d Hubbleovo hluboké pole už není nejhlubším snímkem vesmíru. Kosmonautix [online]. 2022-07-11 [cit. 2022-07-14]. Dostupné online. 
  2. ↑ a b c d GARNER, Rob. NASA’s Webb Delivers Deepest Infrared Image of Universe Yet. NASA [online]. 2022-07-11 [cit. 2022-07-13]. Dostupné online. 
  3. ↑ a b Webb’s first deep field [online]. ESA, 2022-07-12 [cit. 2022-07-13]. Dostupné online. (anglicky) 
  4. ↑ a b OVERBYE, Dennis; CHANG, Kenneth; TANKERSLEY, Jim. Biden and NASA Share First Webb Space Telescope Image. The New York Times [online]. 2022-07-11 [cit. 2022-07-13]. Dostupné online. ISSN 0362-4331. 
  5. ↑ SRELICS [online]. CALTECH [cit. 2022-07-13]. Dostupné online. 
  6. ↑ ISAACS-THOMAS, Isabella. Here's the deepest, clearest infrared image of the universe ever produced. PBS NewsHour [online]. 2022-07-11 [cit. 2022-07-13]. Dostupné online. 
  7. ↑ STRICKLAND, Ashley. President Biden reveals the James Webb Space Telescope's stunning first image. CNN [online]. 2022-07-12 [cit. 2022-07-13]. Dostupné online. 
  8. ↑ The Webb telescope's first full-color photo is here — and it's stunning. NBC News [online]. [cit. 2022-07-14]. Dostupné online. (anglicky) 
  9. ↑ Americký prezident zveřejní první snímek z Webbova vesmírného teleskopu. V úterý přijde série dalších. iROZHLAS [online]. Český rozhlas, 2022-07-11 [cit. 2022-07-13]. Dostupné online. 
  10. ↑ GARNER, Rob. NASA's Webb Delivers Deepest Infrared Image of Universe Yet. NASA. 11. 7. 2022. Dostupné v archivu pořízeném z originálu dne 12. 7. 2022. (anglicky) 
  11. ↑ OVERBYE, Dennis; CHANG, Kenneth; TANKERSLEY, Jim. Biden and NASA Share First Webb Space Telescope Image – From the White House on Monday, humanity got its first glimpse of what the observatory in space has been seeing: a cluster of early galaxies.. The New York Times. 11. 7. 2022. Dostupné v archivu pořízeném z originálu dne 12. 7. 2022. (anglicky) 
  12. ↑ PACUCCI, Fabio. How Taking Pictures of ‘Nothing’ Changed Astronomy - Deep-field images of “empty” regions of the sky from Webb and other space telescopes are revealing more of the universe than we ever thought possible. Scientific American. 15. 7. 2022. Dostupné online [cit. 16. 7. 2022]. (anglicky) 
  13. ↑ DELISO, Meredith; LONGO, Meredith; ROTHENBERG, Nicolas. Hubble vs. James Webb telescope images: See the difference. ABC News. 14. 7. 2022. Dostupné online [cit. 15. 7. 2022]. (anglicky) 
  14. ↑ KOOSER, Amanda. Hubble and James Webb Space Telescope Images Compared: See the Difference - The James Webb Space Telescope builds on Hubble's legacy with stunning new views of the cosmos.. CNET. 13. 7. 2012. Dostupné online [cit. 16. 7. 2022]. (anglicky) 
  15. ↑ ATKINSON, Nancy. Now, We can Finally Compare Webb to Other Infrared Observatories. Universe Today. 2. 5. 2022. Dostupné v archivu pořízeném z originálu dne 10. 5. 2022. (anglicky) 
  16. ↑ CHOW, Denise; WU, Jiachuan. Photos: How pictures from the Webb telescope compare to Hubble’s - NASA’s $10 billion telescope peers deeper into space than ever, revealing previously undetectable details in the cosmos.. NBC News. 12. 7. 2022. Dostupné online [cit. 16. 7. 2022]. (anglicky) 

Externí odkazy

Média použitá na této stránce

Galaxienhaufen von SMACS 0723.jpg
Autor: Burkhard Mücke , Licence: CC BY-SA 4.0
Galaxienhaufen von SMACS 0723, Entfernung 4,6 Mrd. Lichtjahre, aufgenommen mit dem James-Webb-Weltraumgeleskop. Die sechsstrahligen Sterne gehören zur Milchstraße. Die kleinen roten Bögen stammen von Galaxien hinter dem Galaxienhaufen, deren Licht durch die Gravitation des Haufens abgelenkt wird.
JWST 508208main nircam4 lg full.jpg
NIRCam Engineering Test Unit The NIRCam Engineering Test Unit has passed its testing at Lockheed and is being readied for shipment to Goddard.
Webb's First Deep Field (adjusted).jpg
Jul 12, 2022 - NASA’s Webb Delivers Deepest Infrared Image of Universe Yet

NASA’s James Webb Space Telescope has delivered the deepest and sharpest infrared image of the distant universe so far. Webb’s First Deep Field is galaxy cluster SMACS 0723, and it is teeming with thousands of galaxies – including the faintest objects ever observed in the infrared.

Webb’s image is approximately the size of a grain of sand held at arm’s length, a tiny sliver of the vast universe. The combined mass of this galaxy cluster acts as a gravitational lens, magnifying more distant galaxies, including some seen when the universe was less than a billion years old. This deep field, taken by Webb’s Near-Infrared Camera (NIRCam), is a composite made from images at different wavelengths, totaling 12.5 hours – achieving depths at infrared wavelengths beyond the Hubble Space Telescope’s deepest fields, which took weeks. And this is only the beginning. Researchers will continue to use Webb to take longer exposures, revealing more of our vast universe.

This image shows the galaxy cluster SMACS 0723 as it appeared 4.6 billion years ago, with many more galaxies in front of and behind the cluster. Much more about this cluster will be revealed as researchers begin digging into Webb’s data. This field was also imaged by Webb’s Mid-Infrared Instrument (MIRI), which observes mid-infrared light.

Webb’s NIRCam has brought distant galaxies into sharp focus – they have tiny, faint structures that have never been seen before, including star clusters and diffuse features.

Light from these galaxies took billions of years to reach us. We are looking back in time to within a billion years after the big bang when viewing the youngest galaxies in this field. The light was stretched by the expansion of the universe to infrared wavelengths that Webb was designed to observe. Researchers will soon begin to learn more about the galaxies’ masses, ages, histories, and compositions.

Other features include the prominent arcs in this field. The powerful gravitational field of a galaxy cluster can bend the light rays from more distant galaxies behind it, just as a magnifying glass bends and warps images. Stars are also captured with prominent diffraction spikes, as they appear brighter at shorter wavelengths.

Webb’s MIRI image offers a kaleidoscope of colors and highlights where the dust is – a major ingredient for star formation, and ultimately life itself. Blue galaxies contain stars, but very little dust. The red objects in this field are enshrouded in thick layers of dust. Green galaxies are populated with hydrocarbons and other chemical compounds. Researchers will be able to use data like these to understand how galaxies form, grow, and merge with each other, and in some cases why they stop forming stars altogether.

In addition to taking images, two of Webb’s instruments also obtained spectra – data that reveal objects’ physical and chemical properties that will help researchers identify many more details about distant galaxies in this field. Webb’s Near Infrared Spectrograph (NIRSpec) microshutter array observed 48 individual galaxies at the same time – a new technology used for the first time in space – returning a full suite of details about each. The data revealed light from one galaxy that traveled for 13.1 billion years before Webb’s mirrors captured it. NIRSpec data also demonstrate how detailed galaxy spectra will be with Webb observations.

Finally, Webb’s Near-Infrared Imager and Slitless Spectrograph (NIRISS) used Wide-Field Slitless Spectroscopy to capture spectra of all the objects in the entire field of view at once. Among the results, it proves that one of the galaxies has a mirror image.

SMACS 0723 can be viewed near the constellation Volans in the southern sky.

NOTEː The original Webb image (File:Webb's First Deep Field.tif) has been rotated by 0.3 degrees and slightly cropped to match the original Hubble image (File:NASA-HubbleSpaceTelescope-DeepField-2017.jpg) as closely as feasible in order to better compare the two. Comparisons of these two images have been added to the following Wikipedia articles:

  1. en:James Webb Space Telescope#Scientific results
  2. en:Webb's First Deep Field#Comparison with the Hubble Space Telescope
  3. en:Galaxy cluster#Gallery
  4. en:SMACS J0723.3–7327
  5. en:List of deep fields
NASA-HubbleSpaceTelescope-DeepField-2017.jpg
NASA - Hubble Space Telescope - Deep Field - 2017 - JPG version

Galaxies as far as the eye can see.

https://www.nbcnews.com/data-graphics/compare-photos-nasas-james-webb-space-telescope-hubble-space-telescope-rcna37875
Compare photos from NASA’s James Webb Space Telescope and the Hubble Space Telescope.html


NOTEː Original Hubble Space Telescope (HST) Image ( https://archive.stsci.edu/prepds/relics/color_images/smacs0723-73.html ) may have most likely been taken in 2017 - and may be based (according to the HST archive staff in a private email on 18 July 2022 - Drbogdan (diskuse) 00:06, 19 July 2022 (UTC) ) on images taken in 2017
( "looks like these images were obtained between March 5 2017 and July 5 2017 and then combined together into those final images"
( at → https://archive.stsci.edu/prepds/relics/color_images/smacs0723-73.html ) - actual such basic data 2017 HST images are noted (and can be accessed) at the followinɡ
→ Actual Basic Data 2017 HST Images


NOTEː A very minor crop has been made to the bottom of the original HST image ( Screen Capture at https://www.nbcnews.com/data-graphics/compare-photos-nasas-james-webb-space-telescope-hubble-space-telescope-rcna37875 ) in order to BETTER COMPARE this Hubble Space Telescope (HST) image with the equivalent James Webb Space Telescope (JWST) image ( https://commons.wikimedia.org/wiki/File:NASA-JWST-FirstDeepField-20220712.png ) - COMPARISONS OF THESE TWO IMAGES have been added to Wikipedia articles including at the following → ̈

1. https://en.wikipedia.org/wiki/James_Webb_Space_Telescope#Scientific_results - and →
2. https://en.wikipedia.org/wiki/Webb's_First_Deep_Field#Comparison_with_the_Hubble_Space_Telescope - and →
3. https://en.wikipedia.org/wiki/Galaxy_cluster#Gallery - and →
4. https://en.wikipedia.org/wiki/SMACS_J0723.3–7327 - and →
5. https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_deep_fields - and →

6. https://en.wikipedia.org/wiki/First_light_(astronomy)#Historical_examples