Tento článek byl původně publikován na Konverzace (otevře se na nové kartě). Publikace přispěla článkem na Space.com’s Expertní hlasy: Op-Ed & Insights (otevře se na nové kartě).
Silas Laycock (otevře se na nové kartě)profesor astronomie, UMass Lowell
The Vesmírný dalekohled Jamese Webba tým má zveřejnila první snímky vědecké kvality (otevře se na nové kartě) z nového dalekohledu. Jsou v nich nejstarší galaxie, jaké kdy lidské oči viděly, důkazy o vodě na planetě vzdálené 1000 světelných let a neuvěřitelné detaily ukazující zrod a zánik hvězd. Cílem Webba je prozkoumat původ – vesmíru, galaxií, hvězd a života – a pět snímků zveřejněných 12. července 2022 tento slib naplňuje.
Jakmile sada nástrojů na palubě všechny vychladly a běžely hladce (otevře se na nové kartě)Astronomové neztráceli čas uvedením Webba do práce. Každý z prvních snímků obsahuje dostatek dat, aby sám o sobě přinesl významné vědecké výsledky.
Příbuzný: Mise vesmírného teleskopu Jamese Webba NASA: Živé aktualizace
Galerie: První fotografie vesmírného dalekohledu Jamese Webba
Webb byl navržen tak, aby sbírat světlo v celém červeném až středním infračerveném spektru (otevře se na nové kartě) — vlnové délky světla, které jsou blokovány zemskou atmosférou. A se svým obřím zrcadlem a sluneční clonou blokující infračervené záření vyzařované Sluncem, Zemí a Měsícem může Webb produkovat snímky s ostrostí, kterou dosud žádný jiný dalekohled nedosáhl.
Buzz mezi profesionální astronomové jako já (otevře se na nové kartě) je elektrický od té doby, co členové týmu Webb sdíleli vzrušující testovací obrázky. A skutečné obrázky jsou ještě lepší, než kdo mohl doufat. Během prezentace, kde byly zveřejněny první obrázky, Webb poznamenala vědkyně projektu Jane Rigbyová (otevře se na nové kartě)„Pro Webba neexistuje žádná prázdná obloha; všude, kam se podívá, vidí vzdálené galaxie.“ Většina těchto galaxií byla dosud neviditelná.
Starověké galaxie a raný vesmír
První Webbův snímek, který svět viděl, je kupa galaxií známá astronomům jako SMACS 0723 (otevře se na nové kartě). Leží na obloze jižní polokoule a je od Země vzdálena 5,12 miliardy světelných let.
Detail tisíců jednotlivých galaxií na snímku je ohromující. Je to jako vesmír ve vysokém rozlišení a já vám doporučuji, abyste se na něj podívali obrázek v plném rozlišení (otevře se na nové kartě) a přibližte, abyste skutečně ocenili detaily.
Velká bílá galaxií uprostřed obrázku patří do kupy a jsou stářím podobné Slunci a Zemi. Obklopující a rozptýlené mezi kupou galaxií jsou vzdálenější galaxie, ale protažené do velkolepých oblouků, jako by je bylo vidět přes zvětšovací sklo. A přesně to se děje. Galaxie v pozadí jsou mnohem dále od Země, ale zdají se být zvětšené, protože jejich světlo je ohýbáno k Zemi gravitací mnohem bližší kupy.
V pozadí můžete vidět slabé červené galaxie rozptýlené jako rubíny po obloze. Tyto galaxie jsou ještě dále. Změřením přesných vlastností jejich světla mohou astronomové říci, že vznikly před více než 13 miliardami let, a dokonce určit množství různých prvků v těchto raných galaxiích.
Webb nejen produkuje neuvěřitelně ostré obrázky, ale ve srovnání se svým předchůdcem je to tak snadné Hubbleův vesmírný dalekohled, který byl vypuštěn v roce 1990. Jak Rigby vtipkoval, „… Hubble Extrémně hluboké pole trvalo dva týdny expozice; Webb šel hlouběji před snídaní.“ Jakmile Webb provede delší pozorování, která mu umožní shromáždit více světla ze slabých hvězd nebo galaxií, budou astronomové schopni vidět některé z prvních hvězd a galaxií, které vznikly hned po velký třesk.
Pochopení planet kolem jiných hvězd
Druhým odhalením nebyl obraz, ale spektrum – zhroucení síly světla na různých vlnových délkách.
Webb namířil zrcadlo na exoplaneta (otevře se na nové kartě) WASP 96-B – obří planeta s horkým plynem obíhající kolem hvězdy asi 1000 světelných let od Země – když planeta procházela před svou mateřskou hvězdou. Během tohoto přechodu byla část světla hvězdy filtrována přes atmosféru planety a zanechala „chemický otisk“ v jedinečném spektru světla. Specifika tohoto otisku silně naznačují, že v atmosféře WASP 96-B jsou vodní páry, mraky a opar.
Jak Webb pokračuje v pozorování menší planety, na kterých by mohl být potenciálně život (otevře se na nové kartě)Astronomové očekávají, že zaznamenají otisky prstů kyslíku, dusíku, čpavku a uhlíku ve formě metanu a dalších uhlovodíků. Cílem je najít biologické podpisy života – tedy chemii, která by ukazovala na atmosféru, kterou modifikují živé organismy.
Technická výzva tohoto typu pozorování, nazývaného tranzitní spektroskopie, je obrovská a tento počáteční výsledek sotva poškrábe povrch vědeckého obsahu spektra.
Příbuzný: Hledání mimozemského života (odkaz)
Galaktické tance a životy hvězd
Poslední tři snímky ukázaly neuvěřitelné rozlišení Webbovy optiky, když dalekohled zkoumal narození a smrt hvězdy.
Schopnost Webb zachytit světlo ve středním infračerveném rozsahu umožňuje jeho kamerám prosekat se přes hustá oblaka prachu a plynu. Tato schopnost pomohla Webbovi zachytit velkolepé detaily mlhoviny Carina (otevře se na nové kartě) kde se rodí hvězdy.
Webb se také výborně hodí ke studiu konce života hvězdy. Jak hvězdy stárnou, mohou nafouknout své vnější vrstvy a vytvořit mlhoviny, jako je úžasná mlhovina Jižní prstenec, kterou vyfotografoval Webb. (otevře se na nové kartě). Snímek odhalil dosud neviděné detaily postupných vln hmoty vypuzovaných umírající centrální hvězdou. Zatímco HST nebyl schopen vidět přes rozpínající se oblak prachu a trosek, Webb poskytl první pohled na binární hvězdný systém, který tvořil mlhovinu.
Poslední fotka z Webbovy coming out party ukazovala Stephanův kvintet (otevře se na nové kartě), skupina pěti galaxií 300 milionů světelných let od Země, které interagují v kosmickém tanci. Díky sadě komplementárních přístrojů na palubě Webb může teleskop současně zachytit detaily jednotlivých hvězd v těchto galaxiích, vidět studený prach a plyn pohánějící tvorbu hvězd v těchto galaxiích a – což je pozoruhodné – blokovat hvězdy, plyn a prach. vidět materiál vířící kolem supermasivní černé díry ve středu jedné z galaxií.
Webb také zachytil data o spektrech stovek jednotlivých oblastí formování hvězd v Quintetu, jejichž analýza a studium bude trvat měsíce.
Webb je výsledkem 25 let práce tisíců vědců, inženýrů a administrátorů, kteří patří do mezinárodní spolupráce vesmírných agentur, společností, výzkumných center a univerzit po celém světě. John Mather, vedoucí projektu pro Webb, emocionálně popsal cestu (otevře se na nové kartě): „Bylo těžké to udělat. Je těžké vyjádřit, jak těžké to bylo. Existovalo tolik tisíc způsobů, jak se to mohlo pokazit.“
Ale nedopadlo to špatně. Všechno se to sešlo a největší vesmírný dalekohled lidstva je nyní otevřen pro podnikání.
Tento článek je znovu publikován z Konverzace (otevře se na nové kartě) pod licencí Creative Commons. Číst Původní článek (otevře se na nové kartě).
Sledujte všechny problémy a debaty Expert Voices – a staňte se součástí diskuse – na Facebooku a Twitteru. Vyjádřené názory jsou názory autora a nemusí nutně odrážet názory vydavatele. Sleduj nás na Twitteru @Spacedotcom (otevře se na nové kartě) nebo na Facebook (otevře se na nové kartě).