ジェームズ・ウェッブ望遠鏡は過去を見ることができますか.

A combined optical/mid-infrared image featuring data from both the Hubble Space Telescope and the James Webb Space Telescope. It is in a spiral pattern.


7 月 12 日、ジェームズ ウェッブ宇宙望遠鏡 (JWST) は、そのデビュー画像を公開することで歴史を作りました。これは、これまでに撮影された宇宙の最も深い写真として宣伝されている、宝石で満たされた写真です。

ジェームス ウェッブ宇宙望遠鏡は、それ以前のどの天文台よりも宇宙を遠くまで見渡せるだけでなく、鏡にもう 1 つのトリックを備えています。他のどの望遠鏡よりも時間をさかのぼることができ、135 億年前に出現した遠くの星や銀河を観測できます。私たちが知っている宇宙の始まりの後。

これはどのように可能ですか!? 機械はどのようにして「時間をさかのぼる」ことができるのでしょうか? それは魔法ではありません。 それはまさに光の性質です。

NASA の科学者は、WebbTelescope.org で次のように説明しています。 「魔法のように聞こえますが、実際には非常に単純です。光が私たちに到達するには、宇宙の広大な距離を移動するのに時間がかかります。」

NASA のジェームズ ウェッブ宇宙望遠鏡は、これまでで最も深く鮮明な遠方宇宙の赤外線画像を生成しました。 ウェッブのファースト ディープ フィールドとして知られるこの銀河団 SMACS 0723 の画像は、細部にあふれています。 (画像クレジット: NASA、ESA、CSA、および STScI)

遠くの星のきらめきから数フィート離れたデスク ランプの輝きまで、あなたが目にするすべての光は、あなたの目に届くまでに時間がかかります。 幸いなことに、光は驚異的な速さで移動します (約 6 億 7000 万 mph (10 億 km/h))。そのため、たとえばデスク ランプから目まで光が到達していることに気付くことはありません。

しかし、夜空にあるほとんどの物体がそうであるように、数百万マイルまたは数十億マイル離れた物体を見ているときは、非常に長い道のりを経て到達した光を見ています.

たとえば、太陽を取ります。 地球のホーム スターは、平均 9,300 万マイル (1 億 5,000 万キロメートル) 離れています。 つまり、光が太陽から地球まで移動するのに約 8 分 20 秒かかります。 したがって、太陽を見るとき (太陽を直接見るべきではありませんが)、現在の姿ではなく、8 分以上前の姿を見ていることになります。過去数分。

光の速さは天文学にとって非常に重要であるため、科学者は宇宙の遠い距離を測定するために、マイルやキロメートルではなく光年を使用することを好みます。 1 光年は、光が 1 年間に移動できる距離です。およそ 5.88 兆マイル (9.46 兆 km) です。 たとえば、北極星であるポラリスは、地球から約 323 光年の距離にあります。 この星を見るときはいつでも、300 年以上前の光を見ていることになります。

きらめく星が点在するこの「山」と「谷」の風景は、実際にはりゅうこつ星雲の NGC 3324 と呼ばれる近くの若い星形成領域の端です。 NASA の新しいジェームズ ウェッブ宇宙望遠鏡によって赤外線で捉えられたこの画像は、以前は見えなかった星の誕生の領域を初めて明らかにしています。 (画像クレジット: NASA、ESA、CSA、および STScI)

そのため、時間をさかのぼるのに派手な望遠鏡は必要ありません。 あなたは自分の肉眼でそれを行うことができます。 しかし、本当に遠い過去 (宇宙の始まりなど) を見るには、天文学者は JWST のような望遠鏡を必要とします。 JWST は遠方の銀河にズームインして、何百万光年も離れたところから来る可視光を観察できるだけでなく、赤外線など、人間の目には見えない光の波長を検出することもできます。

人間を含む多くのものは、赤外線エネルギーとして熱を放出します。 このエネルギーは肉眼では見えません。 しかし、赤外線波を適切な機器で見ると、宇宙で最も見つけにくい天体のいくつかを明らかにすることができます。 NASA によると、赤外線放射は可視光よりもはるかに長い波長を持っているため、散乱や吸収されることなく、宇宙の高密度でほこりの多い領域を通過できます。 多くの星や銀河は、遠すぎたり、かすんでいたり、可視光として見ることができなかったりして、赤外線放射として検出できる熱エネルギーを放出します。

これは、JWST の最も便利なトリックの 1 つです。 望遠鏡は、赤外線感知機器を使用して、宇宙の過去のほこりの多い領域を覗いて、宇宙で最も古い星や銀河によって 130 億年以上前に放出された光を調べることができます。

これが JWST がその有名な深層画像を撮影した方法であり、ビッグバンから数億年後の最初の数億年までさかのぼる方法です。 望遠鏡が明らかにする星は、実際には今日死んでいるかもしれませんが、それらの古代の光が宇宙を横切る長い旅をするとき、JWSTは私たちの人間の目をユニークなタイムトラベル表示に扱います.

もともとライブサイエンスに掲載されました。



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