Prije točno godinu dana astronomi su objavili prve znanstvene snimke napravljene teleskopom James Webb koje su kod mnogih izazvale euforiju.
Sljedeći mjeseci donijeli su i revolucionarne fotografije neba, od kojih je svaka pomaknula granice našeg znanja o astronomiji, obogativši naše razumijevanje svemira.
Nemate li dojam da postupno sve manje spominjemo Hubble teleskop, a uglavnom dobivamo nove poruke vezane uz opažanja Jamesa Webba? Ovo je samo dojam. Ali činjenica je da svemirski teleskop Hubble nije snimio slike u najboljoj rezoluciji, a ponekad i potpuno mutne, tako da će legendarne slike (Maglica Keel, Stupovi stvaranja, područje stvaranja zvijezda u Malom Magellanovom oblaku) sada biti puno bolji. Uostalom, došlo je vrijeme za potpuno nove projekte, pa tako i za promatranja u dubini prostor. Stoga se o radu teleskopa Jamesa Webba može pisati beskonačno. Naravno, to ne znači da je Hubble otišao, on još uvijek hrabro radi u svemiru, ali došlo je vrijeme za njegovog nasljednika.
Svi se sjećamo fotografije teleskopa Jamesa Webba u prizemnoj prostoriji s razmaknutim solarnim vizirom, čija učinkovitost ovisi o njegovoj poziciji u orbiti oko točke L2. A sada je negdje u dubinama svemira proučavajući kozmos i fotografirajući zanimljive objekte.
Pročitajte također: Teleportacija sa znanstvenog gledišta i njena budućnost
Uskoro će se pojaviti novi svemirski teleskopi, ali Webb će ostati najbolji
Webb (službeno JWST ili James Webb Space Telescope) za nekoliko mjeseci dobit će još jednog pratitelja u obližnjoj orbiti oko L2, 1,5 milijuna kilometara od Zemlje - teleskop Euclid za veliki pregled neba, koji će tražiti znakove postojanje tamne energije i tamne materije Nekoliko godina kasnije, Euklidovom teleskopu će se pridružiti još jedan teleskop – Nancy Grace Roman (Nancy Grace Roman – Hubbleova blizanka), koji će ući u Zemljinu orbitu. Međutim, James Webb je taj koji će dugo ostati najveći svemirski teleskop, s najboljom sposobnošću da vidi detalje i najbližeg kozmosa (Sunčevog sustava) i najudaljenijih kutova svemira.
Kasnije ove godine obilježit će se još jedna posebna obljetnica — 30 godina otkako je teleskop Hubble podvrgnut "operaciji oka", ugradnji instrumenta koji ispravlja mutnu sliku koju stvara nepropisno ulašteno zrcalo. To je učinjeno u prosincu 1993., više od tri godine nakon što je ovaj teleskop lansiran u orbitu.
Teleskop Jamesa Webba nije imao takvih problema, a učinak njegovih instrumenata premašio je i najluđa očekivanja astronoma. Da, znanstvenici i inženjeri imali su godinu dana da prođu kroz neke početne trenutke stresa, budući da su neki elementi povezani s MIRI instrumentom za promatranje u srednjem infracrvenom rasponu dvaput otkazali (u ljeto 2022. i u proljeće 2023.). Kao instrument NIRISS (zima 2023.), čije su probleme uzrokovale kozmičke zrake.
Ipak, ulaganje u Jamesa Webba dobro se isplatilo. Teleskop je, prema službenim podacima, koštao 10 milijardi dolara. Taj se iznos može usporediti, primjerice, s 13 milijardi dolara, koliko košta izgradnja najmodernijeg nosača zrakoplova u američkoj floti - USS Gerald R. Ford. To nije savršena usporedba, ali pokazuje koliko se vrijednost novca razlikuje u astronomiji i vojnoj tehnologiji.
Pročitajte također:
- Promatranje Crvenog planeta: Povijest marsovskih iluzija
- Svemirske misije s posadom: Zašto je povratak na Zemlju još uvijek problem?
Što je dalo 12 mjeseci promatranja teleskopom?
Više o teleskopu, načinu gradnje, njegovim tajnama, kontroverzama vezanim uz naziv možete pročitati u naše prethodne tekstove. Ali vrijeme je da sumiramo rezultate godine promatranja, istaknemo najzanimljivija otkrića i pokažemo njihov utjecaj na astronomiju.
Prednosti koje je Webb dao astronomima su mogućnost da već poznate objekte vide u još višoj rezoluciji i da vide ono što je prije izmaklo našoj pozornosti. Tako su astronomi dobili mnoštvo podataka koji će im omogućiti da unaprijede postojeće teorije ili stvore nove. Iako zvuči vrlo trivijalno, Webbova postignuća zahtijevaju suradnju inženjera i znanstvenika iz cijelog svijeta.
U nastavku predstavljamo zbirku najzanimljivijih slika iz teleskop James Webb, dosad primljen u 12 mjeseci promatranja.
Također zanimljivo: Teraformiranje Marsa: Može li se Crveni planet pretvoriti u novu Zemlju?
Što Webb istražuje? Od najbližih asteroida do najudaljenije crne rupe
Prva usporedna promatranja pokazala su vrijednost mogućnosti istovremenog gledanja kozmosa u bliskom infracrvenom rasponu iu srednjem infracrvenom rasponu, gdje možete vidjeti mnogo hladnije, jedva vidljive strukture. Ne govorimo samo o kultnim Stupovima stvaranja, već i o promatranju objekata Sunčevog sustava. Teleskop James Webb već je istraživao Jupiter i Saturn, dao je najbolje slike Neptunovih prstenova prašine, kao i Urana i njegovih brojnih mjeseca. Kako je Webb teleskop vidio Uran i njegove prstenove možete vidjeti na proširenoj slici s označenim najvećim satelitima:
Osim planeta, teleskop James Webb ciljao je i Saturnove mjesece, uključujući površinu i oblake Titana i ledenog Encelada, gdje su se izvanredno dobro vidjele emisije leda, vodene pare i organskih spojeva koji čine torij oko planeta.
Webb je također omogućio znanstvenicima da gledaju kako se sonda DART sudara s asteroidom Dimorphos prošle jeseni, a ove je godine pomogao potvrditi postojanje posebno rijetke kategorije kometa koji potječu iz asteroidnog pojasa između Marsa i Jupitera. Najmanji asteroidi koje je Webb uočio u toj regiji promjera su oko 100 m.
Zanimalo nas je promatranje kometa Read teleskopom Webb. Vrlo je zanimljiv za astronome jer sadrži vodu. Iako ne bi trebalo biti, s obzirom na orbitu kometa u asteroidnom pojasu, koji je puno bliži Suncu nego orbite kometa iza Neptuna. U medijima ima vizualizacija i zaključaka koji su još impresivniji, ali astronomi su zadovoljni dijagramom poput ovog na gornjoj slici.
Astronomi su također usmjerili teleskop prema planetima izvan Sunčevog sustava. U siječnju je teleskop Webb otkrio prvi takav planet, koji izgleda slično Zemlji, iako se oko njezina sunca vrti po vrlo uskoj orbiti s periodom od dva dana. S infracrvenim promatranjima, James Webb je uspio izmjeriti temperaturu na površini stjenovitog planeta Trappist-1 b i promatrati disk prašine oko mlade zvijezde AU Microscopii, koja prolazi kroz dinamičku evoluciju nakon formiranja planeta. Svako od ovih opažanja može se pohvaliti najboljom rezolucijom podataka. Webbovi spektroskopi također su otkrili neobične planetarne atmosfere, kao što je silikatna atmosfera oko planeta VHS 1256b.
Molekularni oblak Chamaeleon I izgleda impresivno na fotografiji:
Što se tiče zvijezda, Webb teleskop može dosegnuti područja u kojima će se u budućnosti formirati mlade zvijezde, poput molekularnog oblaka Chamaeleon I, gdje je detektiran led, kao i brojni složeni organski spojevi koji ukazuju na formiranje planeta oko zvijezda, što u budućnosti može biti početak razvijenog života. U Orionovoj maglici, udaljenoj 1350 svjetlosnih godina, teleskop James Webb otkrio je najsloženiji spoj, metil kation, polazište za stvaranje složenih oblika ugljika.
Ovako izgleda područje Orionove maglice, gdje su spektroskopisti otkrili najkompleksniju česticu ugljika poznatu izvan Sunčevog sustava. Slike iz NIRCam (blizu infracrvenog) i MIRI (srednjeg infracrvenog):
Uz promatranje ranih faza formiranja zvijezda, poput L1527, Webb teleskop također je promatrao završne faze života zvijezda, poput masivne i vruće Wolf-Rayet 124, koja će u budućnosti postati supernova. U oba slučaja snimljeni su prethodno nevidljivi detalji ovih objekata.
Pogledajte samo ove divne fotografije, gdje je lijevo nastanak, rađanje zvijezde, a desno završna faza života stare zvijezde:
Zahvaljujući MIRI-jevom srednjem infracrvenom instrumentu, među brojnim prekrasnim slikama mogu se vidjeti i ostaci supernove Kasiopeje A. Iako su viđeni već mnogo puta, upravo je teleskop Webb proizveo mnogo jasnije slike. A to će omogućiti da se više razumije o procesima koji dovode do eksplozija supernova, jer one tvore materiju sličnu onoj od koje je nekoć nastala Zemlja.
Pogledajte kako je teleskop vidio Kasiopeju A. Inače, ovu je maglicu bilo moguće vidjeti pomoću MIRI-jevih srednjih infracrvenih kamera.
Sunčev sustav, objekti Mliječne staze najbliže su područje promatranja Webbovog teleskopa. Tijekom prošle godine teleskop je promatrao i druge, puno udaljenije galaksije, poput Andromede i Magellanovih oblaka. I one u kojima možete jasno promatrati detalje, primjerice, trake prašine u galaksiji NGC 1433, koja je udaljena 46 milijuna svjetlosnih godina, te na temelju promatranja analizirati evoluciju zvjezdanih jata. I oni koji su od nas udaljeni milijardama svjetlosnih godina, za koje se mogu promatrati samo njihove siluete i opći sastav.
Stvarno oštre fotografije omogućuju nam da vidimo detalje prašnjave srednje infracrvene strukture galaksije NGC1433. Slika je snimljena u sklopu projekta PHANGS (High Angular Resolution Physics in Nearby Galaxies).
Međutim, čak i u potonjem slučaju, Webbov raspon je bolji od bilo kojeg instrumenta koji nam je danas dostupan. To je ovaj najsuvremeniji alat koji nam omogućuje da prikažemo strukture koje dosad nismo vidjeli.
To uključuje klastere galaksija koji potječu iz ranog svemira, mlade galaksije koje tek skupljaju materijal iz svojih prvih supernova te najudaljenije i jedne od najranijih galaksija u svemiru (300-500 milijuna godina nakon Velikog praska). Riječ je o strukturama u kojima se intenzivno stvaraju zvijezde i koje su već postojale kada su međugalaktički prostori bili ispunjeni još nepotpuno ioniziranom materijom. Ovu fazu, kada je svemir polako postao proziran za svjetlost, promatramo na slikama snimljenim teleskopom James Webb.
U promatranju tih najudaljenijih objekata Webbu pomaže i priroda, točnije, fenomen leće. Najsavršeniji primjer za to je slika superklastera Pandora (ili Abell 2744), koji sadrži brojne galaksije s lećama kada je svemir bio star nekoliko stotina milijuna godina. U usporedbi s teleskopom Hubble, slike dubokog svemira iz više od 50 000 izvora svjetlosti mogu se dobiti uz ekspozicije koje traju nekoliko sati umjesto dana. Ovo je ogromno ubrzanje opažanja.
Teleskop James Webb snimio je fotografijama superklaster galaksija Pandora. U slučaju gravitacijske leće, čak i najmanje povećanje rezolucije je neprocjenjivo za modeliranje fenomena i procjenu stvarne udaljenosti lećanih galaksija.
Budući da je mogao promatrati skupine takvih ranih objekata, Webb je uspio otkriti zrnca kozmičke strukture. Sastoji se od jata galaksija koje se nalaze u prostoru, odvojene prazninama (no u praksi to nisu područja bez materije). Ova istraživanja provode se u sklopu projekta Cosmic Evolution Early Release Science (CEERS), koji je omogućio promatranje najstarije crne rupe koja postoji već 570 milijuna godina nakon nastanka našeg svemira.
Promatranja dalekih crnih rupa u središtima galaksija vrše se pomoću tehnologije mikrootvora, nekoliko puta debljine ljudske vlasi, koji se mogu otvarati i zatvarati. To omogućuje Webbu promatranje spektra do 100 galaksija odjednom, uvelike ubrzavajući rad i dajući astronomima ogromne količine podataka, od kojih velik dio tek treba analizirati.
Spektri nekoliko galaksija istovremeno dobiveni tehnologijom mikroaperture. Možda se amateru ne čini zanimljivo, ali astronomi bi mogli napisati cijelu knjigu samo na temelju ove slike.
Ispod je 290D putovanje u galaksiju Maisie, koja je postojala kada je svemir bio star samo 5000 milijuna godina. Prikazuje razliku u udaljenosti do 200 galaksija u malom dijelu neba koje promatra CEERS. Krećući se od najbliže galaksije do Maisie, vraćamo se u prošlost XNUMX milijuna godina.
Također zanimljivo:
- Europska komisija planira smjestiti centar za obradu podataka u svemir
- Kina dovršava izgradnju svemirske stanice Tiangong
Fotografija godišnjice - regija formiranja zvijezda Rho Ophiuchi
"Na svoju prvu godišnjicu, svemirski teleskop James Webb ispunio je svoje obećanje da će otvoriti svemir, dajući čovječanstvu fascinantnu riznicu slika i znanosti koja će trajati desetljećima", rekla je Nicola Fox, NASA-ina glavna znanstvenica, sažimajući prvu godišnjicu. promatranja. I teško je ne složiti se s ovim riječima.
Za svoju godišnjicu, teleskop Webb fotografirao je područje nastajanja zvijezda Ro Ophiuchus, jedno od najsvjetlijih područja Mliječnog puta. Mnoge zvijezde tamo se tek formiraju i skrivene su u oblacima prašine koji dominiraju narančasto-žutim područjem slike. Osim jedne koja je uspjela zasvijetliti kroz prašinu, ostale su oko 50 zvijezda sličnih ili manjih od Sunca.
Te zvijezde koje se nekako rađaju otkrivaju se našim očima u trenutku kada, zasjavši prvi put, počnu raspršivati okolnu materiju.
To se može vidjeti na slici u obliku crvenih i ljubičastih mlazova (pruga) molekularnog vodika koji zrače u dva smjera od položaja zvijezda. Zahvaljujući teleskopu James Webb prvi je put u ovoj regiji uočen toliki broj preklapajućih mlaznica.
Maglica Rho Zmijonosac nalazi se 390 svjetlosnih godina od nas u sazviježđu Zmijonosac. Za promatranje amaterskom opremom potrebna je fotografija s dugom ekspozicijom, ali možete pokušati pronaći obližnju zvijezdu s istim imenom kao i maglica bez kamere. Njegov sjaj je 4,6 magnitude. To znači da se može vidjeti daleko od gradskih svjetala uz dobru vidljivost čak i golim okom. I ako ne golim okom, onda svakako dalekozorom.
U težim uvjetima moramo se zadovoljiti promatranjem zvijezde Antares u zviježđu Škorpiona, koja se također nalazi u blizini u maglici. Ljeto je najbolje vrijeme za promatranje ovih objekata u Ukrajini, jer su tada vidljivi nisko iznad južnog horizonta.
A teleskop James Webb nastavlja svoje putovanje kroz svemir, proučavajući nove zvijezde, klastere i maglice. Moći će zaviriti u prošlost Svemira, saznati kako se rađaju zvijezde i planeti, što će nam omogućiti da bolje razumijemo nastanak naše planete Zemlje.
Također zanimljivo: