Pred natanko enim letom so astronomi objavili prve znanstvene posnetke, narejene s teleskopom James Webb, ki so pri mnogih poskrbeli za evforijo.
Naslednji meseci so prinesli tudi revolucionarne fotografije neba, ki so vsaka premikale meje našega poznavanja astronomije in obogatile naše razumevanje vesolja.
Ali nimate vtisa, da sčasoma vse manj omenjamo teleskop Hubble in večinoma dobivamo nova sporočila, povezana z opazovanji Jamesa Webba? To je samo vtis. Toda dejstvo je, da je vesoljski teleskop Hubble posnel slike z ne najboljšo ločljivostjo in včasih naravnost zamegljene, zato bodo ikonične slike (meglica Keel, stebri stvarjenja, območje nastajanja zvezd v malem Magellanovem oblaku) zdaj precej bolje. Konec koncev je prišel čas za povsem nove projekte, tudi za opazovanja v globini prostora. Zato lahko o delu teleskopa Jamesa Webba pišemo neskončno. Seveda to ne pomeni, da Hubbla ni več, še vedno pogumno dela v vesolju, vendar je prišel čas za njegovega naslednika.
Vsi se spomnimo fotografije teleskopa Jamesa Webba v pritličju z razprtim sončnim vizirjem, katerega učinkovitost je odvisna od njegovega položaja v orbiti okoli točke L2. In zdaj je nekje v globinah vesolja, preučuje kozmos in fotografira zanimive predmete.
Preberite tudi: Teleportacija z znanstvenega vidika in njena prihodnost
Kmalu se bodo pojavili novi vesoljski teleskopi, vendar bo Webb ostal najboljši
Webb (uradno JWST ali vesoljski teleskop James Webb) bo čez nekaj mesecev dobil še enega spremljevalca v bližnji orbiti okoli L2, 1,5 milijona kilometrov od Zemlje – teleskop Euclid za obsežen pregled neba, ki bo iskal znake obstoj temne energije in temne snovi Nekaj let kasneje se bo teleskopu Euclid pridružil še en teleskop - Nancy Grace Roman (Nancy Grace Roman - Hubblova dvojčica), ki bo vstopil v Zemljino orbito. Vendar pa je James Webb tisti, ki bo še dolgo ostal največji vesoljski teleskop z najboljšo sposobnostjo opazovanja podrobnosti najbližjega kozmosa (osončja) in najbolj oddaljenih koncev vesolja.
Kasneje letos bomo obeležili še eno posebno obletnico - 30 let od Hubblove "operacije oči", namestitve instrumenta, ki popravlja zamegljeno sliko, ki jo ustvari neustrezno polirano ogledalo. To je bilo storjeno decembra 1993, več kot tri leta po izstrelitvi tega teleskopa v orbito.
Teleskop Jamesa Webba ni imel takšnih težav, zmogljivost njegovih instrumentov pa je presegla najbolj divja pričakovanja astronomov. Da, znanstveniki in inženirji so imeli eno leto skozi nekaj začetnih trenutkov stresa, saj so nekateri elementi, povezani z instrumentom MIRI za opazovanje v srednjem infrardečem območju, dvakrat odpovedali (poleti 2022 in spomladi 2023). Kot instrument NIRISS (zima 2023), ki so mu težave povzročali kozmični žarki.
Kljub temu se je investicija v Jamesa Webba dobro obrestovala. Teleskop je po uradnih podatkih stal 10 milijard dolarjev. Ta znesek lahko primerjamo na primer s 13 milijardami dolarjev, kolikor stane gradnja najsodobnejše letalonosilke v ameriški floti - USS Gerald R. Ford. To ni popolna primerjava, vendar kaže, kako se vrednost denarja razlikuje v astronomiji in vojaški tehnologiji.
Preberite tudi:
- Opazovanje rdečega planeta: zgodovina marsovskih iluzij
- Vesoljske misije s posadko: Zakaj je vrnitev na Zemljo še vedno problem?
Kaj je prineslo 12 mesecev opazovanj s teleskopom?
Več o teleskopu, kako je zgrajen, njegovih skrivnostih, polemikah, povezanih z imenom, lahko preberete v naša prejšnja besedila. Čas pa je, da povzamemo rezultate leta opazovanj, izpostavimo najbolj zanimiva odkritja in pokažemo njihov vpliv na astronomijo.
Prednosti, ki jih je Webb dal astronomom, so zmožnost videti že znane predmete s še višjo ločljivostjo in videti stvari, ki so prej ušle naši pozornosti. Tako so astronomi dobili veliko podatkov, ki jim bodo omogočili izboljšanje obstoječih teorij ali ustvarjanje novih. Čeprav se sliši zelo trivialno, so Webbovi dosežki zahtevali sodelovanje inženirjev in znanstvenikov z vsega sveta.
Spodaj predstavljamo zbirko najzanimivejših slik iz teleskop Jamesa Webba, do zdaj prejetih v 12 mesecih opazovanj.
Zanimivo tudi: Teraformiranje Marsa: Ali se lahko Rdeči planet spremeni v novo Zemljo?
Kaj raziskuje Webb? Od najbližjih asteroidov do najbolj oddaljene črne luknje
Prva primerjalna opazovanja so pokazala vrednost hkratnega videnja prostora v bližnjem infrardečem območju in v srednjem infrardečem območju, kjer lahko vidite veliko hladnejše, komaj vidne strukture. Ne govorimo le o ikoničnih stebrih stvarstva, ampak tudi o opazovanju objektov Osončja. Teleskop James Webb je že raziskoval Jupiter in Saturn, zagotovil je najboljše slike Neptunovih prašnih obročev, pa tudi Urana in njegovih številnih lun. Kako je teleskop Webb videl Uran in njegove obroče, si lahko ogledate na razširjeni sliki z označenimi največjimi sateliti:
Poleg planetov je teleskop James Webb ciljal tudi na Saturnove lune, vključno s površjem in oblaki Titana in ledenega Encelada, kjer so bile izredno dobro vidne emisije ledu, vodne pare in organskih spojin, ki sestavljajo torij okoli planeta.
Webb je tudi omogočil znanstvenikom, da opazujejo trčenje sonde DART z asteroidom Dimorphos lansko jesen, letos pa je pomagal potrditi obstoj posebej redke kategorije kometov, ki izvirajo iz asteroidnega pasu med Marsom in Jupitrom. Najmanjši asteroidi, ki jih je Webb opazil v tem območju, imajo premer približno 100 m.
Zanimalo nas je opazovanje kometa Read s teleskopom Webb. Za astronome je zelo zanimiv, saj vsebuje vodo. Čeprav ne bi smelo biti, glede na orbito kometa v asteroidnem pasu, ki je veliko bližje Soncu kot orbite kometov onkraj Neptuna. V medijih se pojavljajo vizualizacije in sklepi, ki so še bolj impresivni, vendar so astronomi zadovoljni z diagramom, kot je ta na zgornji sliki.
Astronomi so teleskop usmerili tudi v planete zunaj Osončja. Januarja je teleskop Webb odkril prvi takšen planet, ki je po videzu podoben Zemlji, a se okrog njenega sonca vrti po zelo ozki orbiti s periodo dveh dni. Z infrardečimi opazovanji je James Webb lahko izmeril temperaturo na površini kamnitega planeta Trappist-1 b in opazoval prašni disk okoli mlade zvezde AU Microscopii, ki je podvržena dinamičnemu razvoju po nastanku planeta. Vsako od teh opazovanj se ponaša z najboljšo ločljivostjo podatkov. Webbovi spektroskopi so odkrili tudi nenavadne planetarne atmosfere, kot je silikatna atmosfera okoli planeta VHS 1256b.
Molekularni oblak Chamaeleon I je na fotografiji videti impresivno:
Kar zadeva zvezde, lahko teleskop Webb doseže regije, kjer se bodo v prihodnosti oblikovale mlade zvezde, kot je molekularni oblak Chamaeleon I, kjer so zaznali led, pa tudi številne kompleksne organske spojine, ki kažejo na nastanek planetov okoli zvezd, ki je v prihodnosti lahko začetek razvitega življenja. V 1350 svetlobnih let oddaljeni Orionovi meglici je teleskop James Webb odkril najkompleksnejšo spojino, metil kation, izhodišče za nastanek kompleksnih oblik ogljika.
Tako je videti območje Orionove meglice, kjer so spektroskopisti odkrili najkompleksnejši karbonski delec, znan zunaj Osončja. Slike iz NIRCam (bližnje infrardeče) in MIRI (srednje infrardeče):
Poleg opazovanja zgodnjih faz nastajanja zvezd, kot je L1527, je teleskop Webb opazoval tudi zadnje faze življenja zvezd, kot je masivna in vroča Wolf-Rayet 124, ki bo v prihodnosti postala supernova. V obeh primerih so bile posnete prej nevidne podrobnosti teh predmetov.
Samo poglejte te čudovite fotografije, kjer je na levi nastanek, rojstvo zvezde, na desni pa zadnja faza življenja stare zvezde:
Zahvaljujoč instrumentu srednjega infrardečega spektra MIRI je med številnimi čudovitimi slikami mogoče videti tudi ostanke supernove Kasiopeje A. Čeprav so bili videni že večkrat, je teleskop Webb ustvaril veliko jasnejše slike. In to bo omogočilo več razumevanja procesov, ki vodijo do eksplozij supernov, saj tvorijo snov, podobno tisti, iz katere je nekoč nastala Zemlja.
Poglejte, kako je teleskop videl Kasiopejo A. Mimogrede, to meglico je bilo mogoče videti s srednjimi infrardečimi kamerami MIRI.
Sončni sistem, objekti Rimske ceste so najbližje opazovalno območje teleskopa Webb. V zadnjem letu je teleskop opazoval tudi druge, precej bolj oddaljene galaksije, kot sta Andromeda in Magellanovi oblaki. In tiste, v katerih lahko jasno opazujete podrobnosti, na primer pasove prahu v galaksiji NGC 1433, ki je oddaljena 46 milijonov svetlobnih let, in na podlagi opazovanj analizirate razvoj zvezdnih kopic. In tiste, ki so od nas oddaljene milijarde svetlobnih let, za katere je mogoče opazovati le njihove silhuete in splošno sestavo.
Res ostre fotografije nam omogočajo, da vidimo podrobnosti prašne strukture galaksije NGC1433 v srednjem infrardečem območju. Slika je bila posneta v okviru projekta PHANGS (High Angular Resolution Physics in Nearby Galaxies).
Vendar je tudi v slednjem primeru Webbov obseg boljši od katerega koli instrumenta, ki nam je danes na voljo. To je najsodobnejše orodje, ki nam omogoča prikaz struktur, ki jih še nismo videli.
Sem spadajo jate galaksij, ki izvirajo iz zgodnjega vesolja, mlade galaksije, ki šele zbirajo material iz svojih prvih supernov, ter najbolj oddaljena in ena najzgodnejših galaksij v vesolju (300–500 milijonov let po velikem poku). Gre za strukture, v katerih zvezde intenzivno nastajajo in so obstajale že takrat, ko so bili medgalaktični prostori zapolnjeni s še ne povsem ionizirano snovjo. To stopnjo, ko je vesolje počasi postalo prosojno za svetlobo, opazimo na slikah, ki jih je posnel teleskop James Webb.
Pri opazovanju teh najbolj oddaljenih objektov Webbu pomaga tudi narava oziroma natančneje pojav leče. Najbolj popoln primer tega je slika superjate Pandora (ali Abell 2744), ki vsebuje številne galaksije z lečami, ko je bilo vesolje staro nekaj sto milijonov let. V primerjavi s teleskopom Hubble je mogoče slike globokega vesolja iz več kot 50 virov svetlobe pridobiti z osvetlitvijo, ki traja nekaj ur in ne več dni. To je velik pospešek opazovanja.
Teleskop James Webb je v fotografije ujel superjato galaksij Pandora. Pri gravitacijskem lečenju je že najmanjše povečanje ločljivosti neprecenljivo za modeliranje pojava in oceno dejanske oddaljenosti lečenih galaksij.
Z možnostjo opazovanja skupin takšnih zgodnjih predmetov je Webb lahko zaznal zrnca kozmične strukture. Sestavljen je iz jat galaksij, ki se nahajajo v vesolju in so ločene s prazninami (vendar v praksi to niso območja brez snovi). Te študije izvajajo v okviru projekta Cosmic Evolution Early Release Science (CEERS), ki je omogočil opazovanje najstarejše črne luknje, ki obstaja že 570 milijonov let po nastanku našega vesolja.
Opazovanja oddaljenih črnih lukenj v središčih galaksij potekajo s tehnologijo mikroaperture, ki je nekajkrat debelejša od človeškega lasu, ki jo je mogoče odpirati in zapirati. To omogoča Webbu, da opazuje spektre do 100 galaksij hkrati, kar močno pospeši delo in da astronomom ogromne količine podatkov, od katerih je veliko še treba analizirati.
S tehnologijo mikroaperture so pridobljeni spektri več galaksij hkrati. Morda se amaterju ne zdi zelo zanimiva, vendar bi lahko astronomi napisali celo knjigo samo na podlagi te slike.
Spodaj je 290D potovanje v galaksijo Maisie, ki je obstajala, ko je bilo vesolje staro samo 5000 milijonov let. Prikazuje razliko v razdaljah do 200 galaksij v majhnem delu neba, ki ga opazuje CEERS. Če se pomaknemo od najbližje galaksije do Maisie, se vrnemo v preteklost XNUMX milijonov let.
Zanimivo tudi:
- Evropska komisija namerava v vesolje postaviti center za obdelavo podatkov
- Kitajska dokonča gradnjo vesoljske postaje Tiangong
Fotografija ob obletnici – območje nastajanja zvezd Rho Ophiuchi
"Ob svoji prvi obletnici je vesoljski teleskop James Webb izpolnil svojo obljubo, da bo odprl vesolje in dal človeštvu fascinantno zakladnico slik in znanosti, ki bo trajala desetletja," je prvo obletnico povzela Nicola Fox, Nasina glavna znanstvenica. opazovanj. In s temi besedami se je težko ne strinjati.
Za svojo obletnico je teleskop Webb fotografiral območje nastajanja zvezd Ro Ophiuchus, eno najsvetlejših območij Rimske ceste. Številne zvezde tam šele nastajajo in so skrite v oblakih prahu, ki prevladujejo v oranžno-rumenem območju slike. Razen ene, ki ji je uspelo zasijati skozi prah, je ostalih približno 50 zvezd, podobnih ali manjših od Sonca.
Tiste zvezde, ki se nekako rodijo, se pokažejo našim očem v trenutku, ko začnejo, zasvetivši prvič, raznašati okoliško snov.
To lahko vidimo na sliki v obliki rdečih in vijoličnih curkov (prog) molekularnega vodika, ki sevajo v dveh smereh od lokacije zvezd. Zahvaljujoč teleskopu James Webb so na tem območju prvič opazili tako veliko število prekrivajočih se curkov.
Meglica Rho Ophiuchus se nahaja 390 svetlobnih let stran v ozvezdju Ophiuchus. Opazovanje z amatersko opremo zahteva fotografiranje z dolgo osvetlitvijo, vendar lahko poskusite najti bližnjo zvezdo z enakim imenom kot meglica brez fotoaparata. Njegova svetlost je 4,6 magnitude. To pomeni, da ga je mogoče videti daleč stran od mestnih luči z dobro vidljivostjo tudi s prostim očesom. In če ne s prostim očesom, pa zagotovo z daljnogledom.
V težjih razmerah se moramo zadovoljiti z opazovanjem zvezde Antares v ozvezdju Škorpijona, ki se prav tako nahaja v bližini v meglici. Poletje je najboljši čas za opazovanje teh objektov v Ukrajini, saj so takrat vidni nizko nad južnim obzorjem.
In teleskop James Webb nadaljuje svoje potovanje skozi vesolje in preučuje nove zvezde, kopice in meglice. Lahko bo pogledal v preteklost Vesolja, izvedel, kako se rojevajo zvezde in planeti, kar nam bo omogočilo boljše razumevanje izvora našega planeta Zemlje.
Zanimivo tudi: