ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡が初めて深宇宙を観測し、4つの驚くべき発見が明らかになった

月曜日の夜、ジョー・バイデン大統領とNASAはジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡（JWST）からの最初の完全な画像を公開し、科学観測の新時代の到来を告げた。

火曜日の朝、JWST画像公開の冒頭の挨拶の中で、ウェッブ・プログラム・ディレクターのグレッグ・ロビンソン氏はNASAゴダード・キャンパスの聴衆に対し、昨夜公開されたシーンを見た人はいるかと尋ねた。

「まあ」と人々が熱狂的に歓声をあげた後、彼は言った。「まだ何も見ていないんだから。」

JWST チームは、最初の 6 か月間の飛行と観測から 5 枚の画像を公開しました。この望遠鏡は宇宙に打ち上げられた観測装置としては最大かつ最強で、その強みの 1 つは赤外線で画像を撮影する能力です。人間の目では感知できない奥行きを捉えることができます。

この望遠鏡は塵や雲を透かして、人類がこれまで観測できたよりもさらに遠い131億年以上前の星や銀河の誕生を見ることができる。宇宙の年齢は138億年と推定されており、NASAのビル・ネルソン長官が火曜日に述べたように、これは人類が宇宙が始まったビッグバンの後に何が起こったのかをこれまで以上に理解することに近づいていることを意味する。

「私たちは、尋ねることさえ知らない質問を決定することになるだろう」とネルソン氏は語った。

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JWSTの画像は、太陽と地球が形成された頃に形成された銀河団、1,000光年離れた太陽系外惑星の大気中の水蒸気、死にゆく恒星の周りの惑星状星雲、銀河の宇宙的進化、そして星の誕生を描いています。

そして、これはすべて始まりに過ぎないと、JWST の運用プロジェクト科学者ジェーン・リグビー氏は言う。今後 20 年間の燃料供給により、この望遠鏡は科学者がまだ疑問を抱いていないデータを収集することが期待されている。

これまでハッブル望遠鏡は、銀河のこれまでで最も遠い画像を撮影するのに 2 週間を要しました。JWST は、より短い時間でさらに遠くの画像を撮影できるようになります。これらの画像はすべて 1 週間以内に撮影されました。「ウェッブ望遠鏡では、朝食前にこれを撮影しました」とリグビー氏は語ります。

カリーナ星雲（上）

上の画像には、ガスと塵の海の中で、生まれたばかりの星々も含め、星々がきらめいている。JWST は、カリーナ星雲の一部、NGC 3324 と呼ばれる領域を捉え、幼い星々が誕生する新しい領域を明らかにした。可視光では、邪魔になる宇宙塵のせいで、星の誕生の場は検出できない。しかし、JWST の近赤外線カメラと中赤外線装置は赤外線を使用しているため、望遠鏡は塵を突き抜け、何百もの星々や背景の銀河さえも明らかにすることができる。

若い星からの紫外線が星雲の壁を削り、画像では岩山や峡谷のように見える。NASA はこれを「宇宙の断崖」と名付けた。7,600 光年離れたこの光景は壮大で、塵やイオン化ガスの柱のいくつかは高さ 7 光年にもなる。

南リング星雲

2 台の JWST カメラが、NGC 3132 としても知られる南リング星雲を観測しました。地球から 2,500 光年離れた場所で、互いに周回する 2 つの星がガスと塵の層に包まれています。星の 1 つは寿命の終わりに近づいており、暗くなるにつれて、太陽​​はボウル型の殻に入った宇宙の破片を放出します。

これらの画像のデータは、惑星状星雲と呼ばれるこの種の現象を天文学者がより詳細に理解するのに役立つでしょう。ガスの噴出はスローモーションで見た最後の息吹です。惑星状星雲が消滅するには何万年もかかります。その間、研究者はこのような画像を研究して、星の覆いを構成する分子が何であるかを理解することができます。

ワスプ-96b

JWST の他の画像ほど派手ではないが、このデータは、1,000 光年以上離れた太陽系外惑星 (太陽系外の惑星) の大気に水蒸気が存在することを明らかにしている。この情報は、地球外の居住可能な可能性のある惑星を探す上で極めて重要になるだろう。WASP-96 b は、天の川銀河系で確認されている 5,000 個以上の太陽系外惑星の 1 つに過ぎず、金星や木星とは異なり、非常に高温の巨大ガス惑星である。また、太陽を周回するどの惑星よりも高温で「ふっくら」しており、温度は 1,000°F に達し、質量は木星の半分だが、直径は 1.2 倍である。

6月21日、JWSTの近赤外線撮像装置とスリットレス分光器は、WASP-96 bシステムからの光を6時間以上測定し、太陽系外惑星の大気の構成に関する詳細なデータを提供する光曲線を作成しました。グラフの山と谷は、光の波長で検出された水蒸気の存在を示しており、WASP-96 bの以前の研究では検出できなかった霞と雲の証拠を示しています。

ステファンの五重奏曲

約 1,000 の画像ファイルと 1 億 5,000 万ピクセル以上から作成されたこのモザイクは、JWST のこれまでで最大の画像です。ここには 5 つの銀河が写っています。そのうちの 1 つである NGC 7318B は、銀河団に破壊的な進路を切り開いています。JWST は、その侵入による衝撃波、および銀河の重力が相互作用して渦巻きや急降下の中に引き込まれたガスと塵を捉えました。

5 つの銀河のうち 4 つは宇宙規模で非常に近いため、NASA が「実験室」と呼ぶ、銀河進化の基本プロセスを研究する場となっている。ここでは銀河が互いのガスをかき乱し、近隣の銀河で新しい星の形成を引き起こしている。