прибор

Джеймс Уэбб

JWST — это космический телескоп, который наблюдает далёкие галактики, экзопланеты и ранние звёзды с помощью инфракрасной астрономии.
85 статей · 6 учёных

Описание

Инфракрасная космическая обсерватория с главным зеркалом из 18 бериллиевых (лёгкий и прочный металл) сегментов, покрытых золотом. Общая площадь зеркала — 25 м². Работает в диапазоне волн от 0,6 до 28 микрометров (невидимый тепловой свет). Телескоп помещён в точку Лагранжа L2 — гравитационно устойчивую область в 1,5 млн км от Земли, где солнечный и земной свет не мешают наблюдениям. Многослойный солнцезащитный экран из термостойкой плёнки каптон охлаждает инструменты до 40 К (−233 °C). В состав аппаратуры входят: камера ближнего инфракрасного диапазона, два спектрографа (приборы, раскладывающие свет на цвета для анализа состава) и инструмент среднего инфракрасного диапазона MIRI с активным охлаждением.

История

Концепция следующего поколения космических телескопов появилась в 1996 году. Проект столкнулся с беспрецедентными техническими вызовами: создание развёртываемого зеркала, солнцезащитного экрана, криогенных систем. Бюджет вырос с 1 до 10 млрд долларов, запуск многократно откладывался. 25 декабря 2021 года ракета «Ариан-5» успешно вывела JWST в космос. В течение месяца все элементы раскрылись, и в июле 2022 года начались научные наблюдения.

Как это работает

Оптическая схема — трёхзеркальный анастигмат, свободный от основных аберраций (искажений). Свет собирается главным зеркалом, отражается на вторичное, затем на третичное и финальное плоское зеркало тонкой коррекции. В фокусе расположены приборы: NIRCam (камера 0,6–5 мкм), NIRSpec (мультиобъектный спектрограф), MIRI (камера и спектрометр 5–28 мкм), FGS/NIRISS (датчик гидирования и спектрограф). Для детекторов используются ПЗС-матрицы и матрицы на теллуриде кадмия-ртути, в MIRI — кремниевые детекторы с добавкой мышьяка. Система наведения опирается на звёздные датчики и гироскопы. Хотя изображение формируется за счёт дифракции, а не прямой интерференции, волновая природа света определяет фундаментальный предел разрешения на длине волны 2 мкм.

Где применяется

Позволяет изучать атмосферы экзопланет (планет у других звёзд), искать возможные признаки жизни и заглядывать в прошлое Вселенной на 13 миллиардов лет.

Любопытный факт

Золотое покрытие зеркал толщиной 100 нанометров (в сотни раз тоньше человеческого волоса) отражает 98% инфракрасного света. На все сегменты ушло всего 48 граммов золота.

Граф понятий →

Статьи по теме · 131

Пятая планета у HR 8799: шёпот в грохоте оркестра
Оркестр играет фортиссимо, а в третьем ряду кто-то шепчет. Услышать этот шёпот — задача, с которой астрономы столкнулись у звезды HR 8799: четыре яркие планеты-гиганта заглушают слабый свет возможной пятой, спрятавшейся совсем близко к звезде. Система HR 8799 — полигон для прямых наблюдений экзопланет.
Льдины за Нептуном: как Уэбб пересчитал самые тусклые острова
За орбитой Нептуна лежит океан из ледяных островов, который почти не изменился за четыре миллиарда лет. Эти острова, называемые транснептуновыми объектами, хранят рецепт рождения планет. До недавнего времени астрономы видели лишь крупные из них, а мелкие, размером с город, оставались невидимыми.
Стробоскоп для невидимых карликов: как JWST ловит тени тёмной материи
Стробоскоп в тёмном зале выхватывает из толпы мгновенные тени, которые глаз не успевает заметить. Первичная чёрная дыра размером с вирус, пролетая перед далёкой звездой, на несколько секунд усиливает её свет, как лупа, наведённая на лампочку. До сих пор такие вспышки никто не ловил: они слишком короткие для наземных телескопов, а в ярких звёздных полях их теряет дрожание атмосферы.
Галактики2026-08-211 минarXiv:2608.20781экспресс
Вспышка в линзе: сверхновая на краю галактики
В плотном скоплении галактик Abell 2744, где гравитация искривляет свет подобно линзе, телескоп Джеймса Уэбба зафиксировал новую точку. Она появилась на снимках 2023 года, а затем стала менять яркость.
Галактики2026-08-211 минarXiv:2608.20781экспресс
Вспышка в линзе: сверхновая на краю галактики
В плотном скоплении галактик Abell 2744, где гравитация искривляет свет подобно линзе, телескоп Джеймса Уэбба зафиксировал новую точку. Она появилась на снимках 2023 года, а затем стала менять яркость.
Оптическая иллюзия: как плотный газ маскируется под бедные металлами галактики
В далёкой галактике свет от раскалённого газа должен был рассказать о её составе. Телескоп Джеймса Уэбба разложил этот свет в спектр, и астрономы увидели: линии кислорода слишком слабы. Вывод напрашивался сам собой — галактика почти не содержит элементов тяжелее гелия, она из тех первозданных систем, что не успели обогатиться металлами.
Экзопланеты2026-08-161 минarXiv:2608.15912экспресс
Звёздные рецепты планет: как химический состав раскрывает историю формирования
Две звезды — AF Lep A и ε Indi A — стали объектом пристального внимания астрономов. С помощью спектрографа GHOST на телескопе Gemini учёные разложили их свет на цвета и по линиям поглощения определили, сколько в атмосферах звёзд углерода, кислорода, серы и ещё тринадцати элементов.
Галактики2026-08-151 минarXiv:2608.14984экспресс
Космическая химия: новые линии в свечении туманности Тарантул
Туманность Тарантул — гигантский звёздный питомник в соседней галактике. Там рождаются сотни тысяч звёзд, а их свет подсвечивает облака пыли. Эта пыль светится в инфракрасном диапазоне, и в её спектре видны загадочные полосы. Долгое время астрономы спорили, какие именно молекулы их создают.
Галактики2026-08-102 минarXiv:2608.09587экспресс
Неоновая подсветка Солнечной системы: как Уэбб видит межзвёздный газ
Каждое утро дворник сметает листья в одну кучу. Солнце, пролетая сквозь галактику, делает нечто похожее: его гравитация собирает рассеянный межзвёздный газ в невидимый конус — гигантскую гравитационную воронку, фокусирующую вещество.
Галактики2026-08-102 минarXiv:2608.09587экспресс
Неоновая подсветка Солнечной системы: как Уэбб видит межзвёздный газ
Каждое утро дворник сметает листья в одну кучу. Солнце, пролетая сквозь галактику, делает нечто похожее: его гравитация собирает рассеянный межзвёздный газ в невидимый конус — гигантскую гравитационную воронку, фокусирующую вещество.
Как заморозить рябь, чтобы разглядеть дно
Свет звезды, проходя через атмосферу и оптику телескопа, дрожит, как солнечные блики на воде. В этой ряби прячутся планеты — слабые искры рядом с ослепительным светом. Чтобы их увидеть, нужно заморозить рябь: сделать свет ровным, как стекло. Но рябь меняется каждую миллисекунду, и обычные приборы не успевают её измерить.
Звёздные переписи в соседней галактике
Галактика NGC 5584 — это огромный звёздный город, где одни кварталы только застраиваются, а другие уже отмечены старыми гигантами. Чтобы увидеть и тех и других, астрономы использовали два очень разных «фонарика». Ультрафиолетовый телескоп Swift высветил горячие голубые пятна — звёздные ясли, где массивные светила загораются совсем недавно.
Телескоп слушает сам себя: как телеметрия раскрывает форму зеркала
Оркестр играет, но музыканты не слышат друг друга. Дирижёр то и дело останавливает музыку и подходит к каждому, чтобы подстроить инструмент. Примерно так работают космические телескопы с составными зеркалами.
Телескоп слушает сам себя: как телеметрия раскрывает форму зеркала
Оркестр играет, но музыканты не слышат друг друга. Дирижёр то и дело останавливает музыку и подходит к каждому, чтобы подстроить инструмент. Примерно так работают космические телескопы с составными зеркалами.
Галактики2026-08-072 минarXiv:2608.07461экспресс
Космический странник, притворившийся галактикой
Далёкий фонарь в тумане кажется крошечным и красноватым — кажется, до него километры. Но вот фонарь смещается вбок, и становится ясно: это велосипедист в двадцати шагах, просто его задний фонарь почти погас. Так в 2025 году астрономы наткнулись на объект «Капотауро» — компактный красный источник на снимках космического телескопа Джеймса Уэбба.
Экзопланеты2026-08-032 минarXiv:2608.02190экспресс
Кометная пыль: орбитальная спектроскопия и лабораторный анализ
В марте 2023 года космический телескоп Джеймс Уэбб навёл свои инструменты на короткопериодическую комету 81P/Вильда 2 — небесное тело с радиусом ядра около 1,77 км.
Экзопланеты2026-08-032 минarXiv:2608.02190экспресс
Кометная пыль: орбитальная спектроскопия и лабораторный анализ
В марте 2023 года космический телескоп Джеймс Уэбб навёл свои инструменты на короткопериодическую комету 81P/Вильда 2 — небесное тело с радиусом ядра около 1,77 км.
Галактики2026-08-031 минarXiv:2608.02601экспресс
Aquarius IV: миниатюрная система на окраине Млечного Пути
Ночное небо подобно океану: чем дольше вглядываешься, тем больше замечаешь слабых огоньков в глубине. Именно так, всматриваясь в окраины Млечного Пути, астрономы обнаружили Aquarius IV — миниатюрную звёздную систему, до сих пор скрывавшуюся в темноте. Систему выявили на снимках, полученных в ходе раннего обзора будущей обсерватории имени Веры Рубин.
Управлять тысячей камер для самого зоркого телескопа
Когда оркестр из тысяч музыкантов играет слаженно, заслуга не только в таланте каждого, но и в невидимой работе дирижёра. Примерно так же устроен будущий Широкоугольный спектроскопический телескоп (WST) — амбициозный проект с 12-метровым зеркалом, который сможет одновременно снимать спектры тысяч звёзд и галактик.
Звёзды в пыльном коконе: поиск сфер Дайсона продолжается
Звезда, укутанная в невидимое одеяло, греет сильнее, чем она сама. Именно так выглядят десять красных карликов — самых распространённых и долгоживущих звёзд Галактики, — за которыми следили астрономы из проекта Hephaistos. Эти звёзды находятся в радиусе 300 парсек (около 1000 световых лет) от нас и выделяют в инфракрасном свете гораздо больше энергии, чем можно объяснить их скромными размерами.
Театр теней у TW Гидры: «Вебб» подсмотрел скрытую драму рождения планет
Край прожектора. Стоит убрать ослепительный свет центрального светила, и проступает театр теней. Коронограф «Джеймса Вебба», словно плотный занавес, скрыл звезду TW Гидры — и на сцене длиной в 120 астрономических единиц (вчетверо больше пути до Нептуна) заиграл её протопланетный диск.
Театр теней у TW Гидры: «Вебб» подсмотрел скрытую драму рождения планет
Край прожектора. Стоит убрать ослепительный свет центрального светила, и проступает театр теней. Коронограф «Джеймса Вебба», словно плотный занавес, скрыл звезду TW Гидры — и на сцене длиной в 120 астрономических единиц (вчетверо больше пути до Нептуна) заиграл её протопланетный диск.
Архипелаг в океане данных: Красные Точки без цветовых границ
Двести сорок две тысячи триста двадцать семь галактик — как песчинок на пляже. Но астрономы превратили этот хаос в карту: алгоритм UMAP (метод машинного обучения) взял у каждой из галактик одиннадцать параметров — семь цветов от оптики до среднего инфракрасного диапазона (это фотометрия), звёздную величину, радиус и фотометрическое…
Космическая матрёшка: как сверхмассивные звёзды растят чёрные дыры
В ранней Вселенной, всего через несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва, астрономы видят странные объекты — маленькие красные точки. Они компактны, красны, а в их спектрах широкие бальмеровские линии кричат о присутствии сверхмассивных чёрных дыр. Но как дыра успела набрать миллионы солнечных масс за столь короткое время?
Яркая вспышка из юности Вселенной
Охотник за древним светом — телескоп Джеймс Уэбб — навёл свои зеркала на крошечный участок неба и засёк странный маячок. Объект с рабочим именем beacon_1420-$$5253_{4770}$$ вспыхнул и погас. Сначала его записали в кандидаты на самую далёкую галактику — будто бы мы видим её всего через 300 миллионов лет после Большого взрыва.
Экзопланеты2026-07-211 минarXiv:2607.19579экспресс
Тяжёлая вода на горячем Юпитере: WASP-39 b удивил астрономов
Вода бывает разной. Не только пресной или солёной, но и «тяжёлой» — если в её молекуле вместо обычного водорода сидит дейтерий, его более массивный собрат. Такую воду называют HDO, и она — настоящий космический паспорт: по тому, сколько дейтерия в воде, можно понять, где и когда эта вода родилась.
Космический камертон: как спутники ловят гравитационные волны
В 2034 году с космодрома уходит ракета с необычным грузом: два шара размером с большой глобус, каждый весом под тонну. Никаких двигателей, никакой электроники. Только зеркальная поверхность из сотен уголковых отражателей — крошечных призм, которые возвращают свет точно туда, откуда он пришёл. Это и есть будущий космический камертон.
Сверхъувеличенные звёзды: как рябь на световом океане выдаёт тайны тёмной материи
В 2016 году астрономы увидели невероятное: далёкая звезда, названная Икаром, на несколько недель вспыхнула, преодолев бездну пространства. Сработало гравитационное линзирование — эффект, предсказанный Эйнштейном: массивный объект искривляет пространство-время и фокусирует свет, словно гигантская лупа.
Галактики2026-07-101 минarXiv:2607.09460экспресс
Космические миражи: что скрывалось за «сферами Дайсона»
В 2024 году проект «Гефест» перебрал миллионы звёзд и выделил несколько десятков подозрительных: они светили в среднем инфракрасном диапазоне сильнее, чем положено обычному красному карлику. Два таких кандидата, обозначенные буквами D и E, выглядели особенно заманчиво — словно рядом со звездой работает невидимый обогреватель.
Космический тормоз: как поймать инопланетян за вращение звёзд
SETI десятилетиями охотился за сферами Дайсона — гипотетическими оболочками, улавливающими свет звезды и переизлучающими его в инфракрасном. Но космос молчит. Возможно, иной разум действует изящнее: не собирает свет, а обуздывает вращение светила, как гигантский маховик. В осевом кручении заключена энергия 2.3×10³⁵ Дж — достаточно, чтобы питать цивилизацию миллиарды лет.
Ароматы космического полдня: как ПАУ выживают в аду двойного квазара
Эпоха космического полдня — время, когда Вселенная переживала бурную молодость. Через три миллиарда лет после Большого взрыва галактики рождали звёзды с бешеной скоростью, а в их центрах росли сверхмассивные чёрные дыры.
Экзопланеты2026-06-301 минarXiv:2607.00202экспресс
Может ли жизнь путешествовать между звёздами на ледяных кометах?
Крошечные семена жизни, возможно, способны пересекать межзвёздную пустоту на ледяных странниках — кометах, таких как 3I/ATLAS. Космический телескоп Джеймса Уэбба впервые обнаружил на ней воду и метан, а метод спектроскопии — анализа света, прошедшего сквозь газовую оболочку — выявил необычный состав газов.
Космический танец белого карлика и коричневого карлика
Телескоп Джеймс Уэбб заглянул в странный двойной мир. В нём мёртвая звезда — белый карлик — медленно поджаривает своего компаньона, коричневого карлика. Объект с названием ZTFJ0038+2030 делает полный оборот всего за несколько часов. Одна сторона коричневого карлика всегда обращена к белому, как Луна к Земле.
Прикладная физика2026-06-241 минarXiv:2606.25378экспресс
Как увидеть магнитные поля в самом пекле Земли
Глубоко под землёй железо раскалено добела, а давление там такое, что обычный прибор сплющился бы в лепёшку. Чтобы заглянуть в этот мир, физики создали особый микроскоп на крошечных алмазных дефектах (так называемых NV-центрах).
Экзопланеты2026-06-241 минarXiv:2606.26075экспресс
Зеркальная планета в пустыне Нептунов
В сотнях световых лет от нас есть планета, которая выглядит как гигантское зеркало. LTT9779b отражает большую часть падающего на неё света — гораздо больше, чем можно было ожидать от тела размером с Нептун. Астрономы долго спорили, что делает её такой блестящей: плотная металлическая дымка или слой облаков. Телескоп Джеймс Уэбб помог разобраться.
Экзопланеты2026-06-221 минarXiv:2606.23789экспресс
Джеймс Уэбб выудил планету-невидимку из пылевого диска
С помощью космического телескопа Джеймса Уэбба астрономы «выудили» из мутного пылевого диска звезды β Живописца третью планету-гигант. Две другие уже были известны, но эта пряталась в ярком свете, как рыба в илистой воде. Обычная съёмка не помогала — планета тонула в сиянии звезды и пыли.
Экзопланеты2026-06-201 минarXiv:2606.21855экспресс
Из чего испекли планету-гиганта
Планета WASP-121 b — это не просто горячий шар. Это мир, где железо испаряется, а небо светится собственным жаром. Новый взгляд на неё помог понять, из каких «продуктов» она собралась.
Космология2026-06-172 минarXiv:2606.19090экспресс
Ранняя тёмная энергия: как гипотетическая вспышка примиряет два «термометра» Вселенной
Десятилетиями два независимых метода измерения скорости разлёта галактик — постоянной Хаббла — давали противоречивые цифры. Ситуация напоминала комнату с двумя термометрами, показывающими разную температуру. Один метод опирался на наблюдения близких сверхновых звёзд, другой — на анализ древнего света, реликтового излучения, оставшегося после Большого взрыва.
Экзопланеты2026-06-171 минarXiv:2606.19487экспресс
Вращение WASP-121 b: как транзитный метод стал тепловым сканером
Экзопланета WASP-121 b — газовый гигант, раскалённый до 2500°C — находится в приливном захвате: подобно глобусу, застывшему под лампой, она всегда обращена к своей звезде одной стороной.