Самый мощный телескоп в мире: как «Джеймс Уэбб» заглядывает в глубокий космос
Первый в мире телескоп, созданный в 1608 году голландским мастером очков Хансом Липперсхеем, положил начало технологиям, которые позже перевернули наше понимание Вселенной. Хотя его устройство с простыми линзами увеличивало объекты лишь втрое, позже учёные усовершенствовали эту идею, чтобы заглянуть в глубины космоса.
Но некоторые телескопы мощнее других. Они позволяют обнаруживать далёкие звёзды и галактики, а также изучать экстремальные явления вроде чёрных дыр и колец Эйнштейна. Какой же телескоп самый мощный сегодня, и как далеко он может видеть?
Ответ знают все, кто следит за научными новостями: это космический телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST), запущенный в декабре 2021 года. Он работает в инфракрасном и ближнем инфракрасном диапазонах, которые невидимы глазу, но ощущаются как тепло. Его предшественник, телескоп «Хаббл», фокусировался на видимом свете и ультрафиолете — излучении, характерном для молодых звёзд.
В космосе многие объекты не излучают достаточно видимого света, чтобы их можно было разглядеть с огромных расстояний. Инфракрасные волны, благодаря своей большой длине, легче уловить. Кроме того, они проникают сквозь облака космической пыли, что делает их идеальными для изучения древних галактик. Даже новый наземный телескоп Веры Рубин в Чили не способен на такое из-за атмосферных помех.
После Большого взрыва Вселенная начала расширяться, и спустя сотни миллионов лет появились первые звёзды и галактики. Самые ранние из них, обнаруженные «Уэббом», сформировались через 280–290 миллионов лет после рождения космоса.
«Телескоп «Джеймс Уэбб» увидел 98% пути к Большому взрыву, превзойдя ожидания даже его создателей», — пояснил астрофизик Петер Якобсен из Университета Копенгагена.
Фото: галактики возрастом 11–13 млрд лет, обнаруженные JWST (NASA/STScI/CEERS/TACC/S. Finkelstein)
Почему JWST так далеко видит?
Главный секрет — огромное зеркало диаметром 6,5 метров. Оно собирает в 5 раз больше света, чем «Хаббл», а инфракрасные детекторы фиксируют излучение, недоступное другим телескопам. Кроме того, JWST находится в точке Лагранжа L₂ в 1,5 млн км от Земли, где нет атмосферных помех.
Красное смещение — ключ к измерению расстояний. Из-за расширения Вселенной свет далёких объектов смещается в длинноволновую (красную) часть спектра. Например, галактика JADES-GS-z14-0 с красным смещением 14.18 находится в 290 млн лет от Большого взрыва, а недавно открытая MoM-z14 (красное смещение 14.44) — ещё ближе к истокам.
Фото: галактика JADES-GS-z14-0 — самая далёкая из известных (NASA/ESA/CSA)
Что дальше?
Китай разрабатывает космический телескоп CSST, который сможет охватить ещё больше диапазонов излучения. Астрономы также планируют миссии для изучения тёмной материи и экзопланет. Однако пока JWST остаётся незаменимым инструментом, раскрывающим секреты ранней Вселенной. Его снимки не только подтверждают теории, но и бросают вызов современной космологии — например, обнаружение неожиданно крупных галактик в «младенчестве» космоса.
Заключение
Телескопы, от Липперсхея до «Уэбба», — это машины времени, позволяющие заглянуть в прошлое на миллиарды лет. С каждым новым инструментом границы познания отодвигаются, и, возможно, скоро мы увидим первые звёзды, зажжённые во тьме юной Вселенной.
