私たちの肉眼では、望遠鏡が見ているものを見ることは決してできません。光と宇宙を旅する NASA のジェームス ウェッブは、宇宙の起源を見ることができます。これは、私たちの心ではほとんど理解し始めることができないものです。
タイムマシンのように機能するこの強力な望遠鏡は、遠く離れた銀河、星の死、太陽系外の惑星の大気を私たちに示し、科学者と全人類に宇宙からの新しい息をのむような画像をもたらしました。
2022年1月8日土曜日、NASAの新しいジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡が初めてその巨大な鏡を開いた。
これは、地球から 160 万 km の距離に位置する天文台の展開の最終段階でした。
6.5メートルの鏡の最後の部分が飛行管制官の命令で所定の位置に回転し、望遠鏡の展開が完了した。
その瞬間以来、ジェームス ウェッブは私たちの宇宙の見方を変えました。これらは、これまでに公開された最も素晴らしい写真の一部であり、これまで手の届かないままだった宇宙について私たちに教えてくれたことです。
創造の柱を詳しく見る
ジェームズ・ウェッブ望遠鏡は、1995 年に NASA のハッブル望遠鏡によって撮影された画像によって初めて有名になった、ガスと塵の濃い雲の中で新しい星が形成されている象徴的な創造の柱を非常に詳細に捉えました。
立体的な柱は岩層のように見えますが、はるかに透過性があります。これらの柱は冷たい星間ガスと塵で構成されており、近赤外線では時には半透明に見えます。
1995年と2014年に撮影された画像に基づいて構築されたウェッブ氏の創造の柱に関する新しい見解は、その領域のガスや塵の量とともに、新しく形成された星の数をはるかに正確に特定することにより、研究者が星形成のモデルを改良するのに役立つだろう。
時間が経つにつれて、彼らは星がどのように形成され、何百万年にもわたってこの塵っぽい雲から飛び出してくるのかについてより明確な理解を築き始めるでしょう。
2022 年 10 月 28 日、NASA は創造の柱の 2 番目の画像を公開しました。今回はウェッブの中赤外線装置 (MIRI) によって撮影されました。そして、それは忘れられないものです - NASA の言葉を借りれば、この例外的に埃っぽいレンダリングは、それを陰鬱かつ「ぞっとする」ものにします。
なぜなら、中赤外線は塵の位置を詳細に特定することに特化している一方で、これらの波長では、周囲の星のほとんどが見えるほど明るくないからです。
「代わりに、これらの迫り来る鉛色のガスと塵の柱がその端で光り、内部の活動を暗示しています。」NASAが説明した。
タランチュラ星雲の何千もの新しい星
2022年9月にNASAが公開した画像では、ドラダス星雲30がその栄光のすべてを誇っているのが確認できる。
タランチュラ星雲と呼ばれるこの星雲は、天の川に最も近い銀河の中で最大かつ最も明るい星形成領域の 1 つとして、星形成を研究する天文学者のお気に入りです。
タランチュラ星雲は、161,000 光年離れた大マゼラン雲銀河にあります。その名前は、古い画像にある蜘蛛の足に似た長いほこりっぽい糸に由来しています。
しかし、ジェームズ・ウェッブ望遠鏡は、これまでにないレベルの明瞭さで星の苗床を捉え、これまで宇宙の塵に包まれていた何万個もの、これまでに見たことのない若い星を映し出します。
象徴的なファントムギャラクシー
この驚くべき画像は、いわゆる幻銀河 (M74) のものです。より長い波長の光を捉えるウェッブの能力により、科学者はこのような銀河の星形成領域を正確に特定することができます。
この画像では、銀河の腕の中に大量のガスと塵があり、その中心に密集した星団が見えています。
遠く離れた系外惑星の最初の直接画像
NASAは、ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡の強力な赤外線凝視を利用して、地上の望遠鏡では検出できない新たな詳細を明らかにする、太陽系外の惑星の前例のない観測を発表しました。
木星の約6～12倍の質量を持つ巨大ガス惑星である系外惑星HIP 65426 bの画像は、ウェッブ望遠鏡が太陽系外の惑星の直接画像を撮影した初めてのことである。
「これはウェッブ氏だけでなく、天文学全般にとっても変革の瞬間だ」と、今回の観測を主導した英国エクセター大学の物理学・天文学准教授サーシャ・ヒンクリー氏は語った。
NASAによると、恒星は惑星よりもはるかに明るいため、系外惑星の直接画像を撮影することは困難であるという。
地球から 355 光年離れたところにある HIP 65426 b は、地球の年齢が 45 億年であるのに対し、年齢は約 1,500 万年から 2,000 万年です。
地球は太陽からの距離よりも主星から 100 倍離れているため、ウェッブが画像内の星から惑星を簡単に分離できるほど、星から十分に離れています。しかし、近赤外線では主星よりも 10,000 倍以上暗く、中間赤外線では数千倍も暗くなります。
画像の分析を主導したカリフォルニア大学サンタクルーズ校の博士研究員アーリン・カーター氏は、「この画像を入手するのは、宇宙の宝物を掘っているような気分だった」と語った。
「最初は星からの光しか見えませんでしたが、慎重な画像処理によってその光を取り除き、惑星を明らかにすることができました。」
これまで見たことのないような木星とその衛星
NASAの科学者らも太陽系最大の惑星の新たなショットを公開し、その結果を「非常に信じられない」と評した。
ジェームズ ウェッブ望遠鏡は 2022 年 7 月に写真を撮影し、木星の北と南の光、そして渦巻く極霧の前例のない景色を捉えました。木星の大赤斑は、地球を飲み込むほど大きな嵐で、無数の小さな嵐と並んで明るく目立っています。
1 枚の広視野写真は特にドラマチックで、惑星の周りのかすかな輪と、きらめく銀河の背景に 2 つの小さな衛星が写っています。
「私たちは木星をこのような形で見たことがありません。まったく信じられないほどです」と観測の主導者であるカリフォルニア大学バークレー校の惑星天文学者イムケ・デ・ペイター氏は語った。
「正直に言うと、これほど良い結果になるとは予想していませんでした」と彼女は声明で付け加えた。
米仏研究チームによると、特徴を際立たせるために、赤外線画像は青、白、緑、黄、オレンジで人工的に着色されたという。
その他の発見: 側転銀河がどのように変化しているか
ジェームズ・ウェッブチームが撮影した別の画像群が側転銀河をさらに詳しく示してからわずか数週間後、ウェッブからの新しい画像は、2 つの銀河が衝突した後に何が起こるかを示し、宇宙の理解をさらに一歩進めてくれました。
この望遠鏡は、赤外線カメラの衝突によって生じた宇宙塵を通して、側転銀河が数十億年前に別の小さな銀河と衝突した後、どのように変化しているかを私たちに撮影してくれました。
科学者らは、側転銀河は地球から5億光年以上離れた環状銀河で、その明るい内輪とカラフルな外輪にその名が由来しているが、かつては別の銀河が衝突する前は天の川のような大きな渦巻の一部であったと考えている。
NASAによると、科学者らにワゴンの車輪を思い出させる銀河全体の外観は、その高速衝突によるものであるという。衝突の中心から、銀河の 2 つのリングが外側に広がり、珍しいリング状の形状を作り出しています。
科学者たちはこれまで、側転銀河の混乱をはっきりと見て、それを理解できたことはありませんでした。
ハッブル宇宙望遠鏡はすでにこの銀河を覗いていましたが、カートホイール銀河を取り囲む大量の塵のため、望遠鏡は銀河内で起こっている現象を観測することができませんでした。
しかし現在、ジェームズ・ウェッブ望遠鏡の赤外線カメラのおかげで、科学者たちは銀河の明るい中心を調べることができるようになりました。
これを行うには、Webb の近赤外線カメラ (NIRCam) と中赤外線装置 (MIRI) を組み合わせて画像を作成します。これらのカメラは塵を通して見ることができ、可視光条件では観察できない光の波長を明らかにします。
得られた画像は、銀河の衝突後の星の形成を示していますが、このプロセスはまだ完全には理解されていません。
NASAによると、銀河の中心にある明るい核には熱い塵が含まれており、最も明るい領域には巨大な若い星団が存在するという。
一方、外輪では新しい星の形成が見られます。
側転銀河は今も変化を続けており、今後も変化を続け、たとえ数十億年かかるとしても、銀河がどのように進化するかについてのさらなる秘密を明らかにすることを約束しています。
