Frühe Bilder des Webb-Weltraumteleskops erhalten ein atemberaubendes Leuchten durch den Röntgenfilter

Im Januar erreichte das lang erwartete Multimilliarden-Dollar-James-Webb-Weltraumteleskop der NASA seinen gravitationssicheren Raum eine Million Meilen von der Erde entfernt. Im Juli nahm es uns den Atem.

Eine nach der anderen haben erstaunliche Vignetten eines schimmernden Universums unsere Bildschirme geschmückt, jedes Bild irgendwie zum Nachdenken anregender und schöner als das vorherige. Trotzdem würde ich behaupten, dass die bahnbrechenden Meisterwerke des Teleskops immer eine besondere Ecke unseres Herzens einnehmen werden. Die toffeefarbenen Klippen des Carina-Nebels und die feenbestäubten Galaxien von Stephans Quintett sind für immer als der erste Tanz des JWST mit dem Weltraum und unser erster Tanz mit dem JWST verwurzelt.

Dank der Daten, die vom Chandra X-ray Observatory der NASA gesammelt wurden, Die Agentur hat es geschafft, einige dieser brillanten JWST-Starterbilder zu verbessern — mit positiv elektrisierenden Ergebnissen.

Siehe, eine neue und verbesserte Version des Carina-Nebels des JWST, Stephans Quintett und Tieffeld-SMACS 0723.3–7327 aus Bildsatz Nr. 1 sowie eine aktualisierte Iteration des etwas neueren Porträts der Wagenradgalaxie.

Aufschlüsselung von JWST-Bildern 2.0

Am 11. Juli überreichte Präsident Joe Biden der Menschheit ihren ersten JWST-Schatz, informell Webb’s First Deep Field genannt (und offiziell unter seinem Roboternamen SMACS 0723.3-7327 bekannt).

Lassen Sie uns zuerst auf die 2.0 dieser funkelnden Ausstellung zoomen.

Als ich dieses tiefe Feld zum ersten Mal sah – nach der obszön langen Verzögerung der NASA, es zu enthüllen, eine Wartezeit, die seltsamerweise von der Umgebung bewertet wurde Chillhouse-Musik — mir fiel die Kinnlade herunter wie bei einem dieser Comic-Tiere.

Das sind keine Sterne, die Sie betrachten; Sie sind Galaxien, die etwa 4,2 Milliarden Lichtjahre entfernt sind.

Verzogene Streifen in der Mitte des Bildes sind das Ergebnis umfangreicher Gravitationslinsen, ein Phänomen, das von Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie vorhergesagt wurde und daher ein visueller Beweis für das bewusstseinsverändernde Prinzip ist.

Aber Chandra fügte SMACS 0723.3-7327 eine auffällige Signatur von überhitztem Gas hinzu, das von vielen dieser Galaxien ausströmt – Gas, das nur im Röntgenlicht sichtbar ist und daher von den infrarotfokussierten Sensoren des JWST nicht erfasst werden kann.

Dieses Gas, das als blauer Schleier dargestellt wird, der sich aus der Mitte des Bildes ausbreitet, erreicht mehrere zehn Millionen Grad Celsius und hat eine erstaunliche Masse von etwa 100 Billionen Sonnenmassen. Die NASA schätzt sogar, dass das Gasreservoir um ein Vielfaches massiver ist als jede Galaxie in diesem Haufen.

In gewisser Weise zwingt Sie die Erkenntnis der Größe dieser Region, darüber nachzudenken, wie tief Dieses tiefe Feld geht wirklich.

Als nächstes kommt Stephans Quintett, eine Ansammlung von fünf galaktischen Reichen, von denen vier durch ihre Gravitationsauren aneinandergereiht sind.

JWST-Daten erscheinen in diesem Bild als rote, orange, gelbe, grüne und blaue Streifen, sagte die NASA. In diesen Farbtönen codiert, können Sie galaktische Gasspuren und wachsende Babysterne sehen, die den dunklen Hintergrund des Weltraums sprenkeln.

Aber das durchdringende babyblaue Highlight an der galaktischen Kreuzung, direkt in der Mitte dieses Bildes, stammt von Chandra-Röntgendaten.

Das Observatorium fand eine Schockwelle, die Gas auf mehrere zehn Millionen Grad erhitzt, erklärt die NASA, die ausgestoßen wird, wenn eine der Galaxien mit einer Geschwindigkeit von 2 Millionen Meilen pro Stunde durch eine andere hindurchgeht. Die Agentur weist auch auf einige Daten hin, die vom inzwischen stillgelegten Spitzer-Weltraumteleskop der NASA in Rot, Grün und Blau aufgenommen wurden – Infrarotinformationen, wie die Art, mit der das JWST arbeitet.

Als nächstes der Carina-Nebel.

Als Wissenschaftsautor bringt es mich immer wieder zum Lächeln, wenn ich jemandem von meiner Arbeit in unserer Post-JWST-Launch-Welt erzähle und er mir sofort seinen JWST-iPhone-Hintergrund zeigt. Oder zumindest ein gespeichertes Bild aus dem Bereich in ihrer Kamerarolle. Einige wählen das Deep-Field-Drama als Handy-Wallpaper (wie ich), aber ich würde sagen, der Favorit ist das Carina Nebula-Meisterwerk von JWST.

Der Carina-Nebel ist im Grunde eine Sternenfabrik, in der flammende Gasbälle entweder geboren werden oder darauf warten zu sterben, und dieses Bild ist ein vergrößerter Ausschnitt davon. Daten des JWST bilden so ziemlich das Rückgrat dieses Porträts – die schmelzend aussehende, rot-orange Landschaft und die indigofarbene Region, die wie ein „Himmel“ aussieht. Es ist kein Himmel, um es klar zu sagen. Im wirklichen Leben ist es nicht einmal blau – Weltraumbilder werden normalerweise aus wissenschaftlichen Gründen koloriert.

„Dies sind hauptsächlich Sterne, die sich in der äußeren Region eines Sternhaufens im Carina-Nebel befinden und ein Alter zwischen 1 und 2 Millionen Jahren haben, was in stellarer Hinsicht sehr jung ist“, sagte die NASA.

Und Chandras Beitrag hier ist das Wie hell Jeder Stern sieht aus, sagte die NASA.

Laut der Agentur sind junge Sterne im Röntgenlicht viel heller als alte Sterne. Das bedeutet auch, dass Röntgenstrahlen uns dabei helfen können zu erkennen, ob auf diesem Bild irgendwelche Sterne der Milchstraße vorhanden sind, einfach weil sie entlang der Sichtlinie des JWST liegen.

„Die diffuse Röntgenemission in der oberen Hälfte des Bildes stammt wahrscheinlich von heißem Gas der drei heißesten, massereichsten Sterne im Sternhaufen. Sie befinden sich alle außerhalb des Sichtfelds des Webb-Bildes“, sagte die NASA.

Zu guter Letzt die Cartwheel Galaxy.

Das Bild der Cartwheel Galaxy von JWST kam knapp einen Monat nach den anderen drei, die wir besprochen haben, heraus, aber es wurde genauso lebhaft aufgenommen. Es ist leicht zu verstehen, warum. Ich meine, es sieht aus wie ein kosmisches, im Dunkeln leuchtendes Riesenrad. Diese Form ist laut NASA einer Kollision zu verdanken, die sie vor etwa 100 Millionen Jahren mit einer kleineren Galaxie hatte, zufälligerweise der gleiche Absturz, der dieses Reich dazu veranlasste, mit der Bildung von Sternen zu beginnen.

Auch hier dient das Originalbild des JWST als Struktur dieses Bildes, die blauen und violetten Bereiche stammen von Chandra-Beobachtungen von überhitztem Gas, einzelnen explodierten Sternen, Neutronensternen und sogar Schwarzen Löchern, die Material von Begleitsternen abziehen.

Aber die Zusammenarbeit zwischen dem JWST der NASA und dem Chandra-Observatorium bietet uns nicht nur ein weiteres atemberaubendes Objektiv auf das Universum, sondern setzt auch eine wichtige Botschaft in Stein.

„Webb … wird seine Erforschung des Universums nicht alleine fortsetzen“, sagte die NASA. „Es ist so konzipiert, dass es mit den vielen anderen Teleskopen der NASA sowie mit Einrichtungen sowohl im Weltraum als auch am Boden zusammenarbeitet.“

Tatsächlich hat das JWST anderswo in der höheren Dimension von Teleskopkollaborationen mit Hubble zusammengearbeitet, um uns eine ätherische Ansicht eines staubigen galaktischen Paars zu präsentieren.

Vielleicht werden eines Tages alle Bilder unserer leistungsstarken Teleskope überlagert, um uns das Universum in seiner reinsten Form zu zeigen.