Dih jemajoče: vesoljske agencije predstavile vesolje v novi luči

Dočakali smo posnetke, ki jih je posnel najzmogljivejši vesoljski teleskop James Webb, katerega glavno zrcalo meri šest metrov in pol. Teleskop, ki opazuje v infrardeči svetlobi, je opremljen s štirimi znanstvenimi instrumenti. 

Najprej so objavili posnetek jate galaksij SMACS 0723, nato so predstavili spektorskopijo eksoplaneta Wasp 96b in meglico Južni obroč, ki prikazuje umirajočo zvezdo, ter Štefanov kvintet. Na koncu pa še kot češnjo na torti fotografijo meglice Gredelj (Carina). Meglice so vesoljske porodnišnice, v katerih se oblikujejo nove zvezde. V meglici, od nas oddaljeni okoli 7600 svetlobnih let, so številne zvezde, precej masivnejše od našega sonca.

Webbov posnetek meglice Gredelj. FOTO: Nasa/Esa

Hubblov posnetek meglice Gredelj. FOTO: Nasa/Esa 

Pogled, globoko v preteklost

Na posnetku globokega polja je jata galaksij SMACS 0723, sama jata je stara okoli 4,6 milijarde let (to je toliko kot naše osončje), a posebno je to, da takšne jate zaradi gravitacije, ki ukrivlja svetlobo, delujejo kot povečevalna stekla in tako prikažejo objekte za njo, ki so še precej starejši in segajo v samo otroštvo vesolja, ki je staro 13,8 milijarde let. Več kot odlična fotografija prikazuje na tisoče galaksij in zvezd, med temi so tudi nekateri objekti, ki jih do zdaj še nikoli nismo videli, ker so enostavno predaleč in dozdajšnja tehnologija ni bila dovolj močna.

Primerjava posnetkov obeh teleskopov. FOTO: Nasa/Esa/Csa

Fotografija je nastala s kamero NIRCam, gre za kompozit snemanja v različnih valovnih dolžinah, svetlobo so zbirali dobrih 12 ur. Webb je tako pogledal precej dlje v infrardečem spektru, kot je to sposoben Hubble, ki je za podoben posnetek moral košček neba opazovati več tednov, so zapisali ob objavljeni fotografiji.

»Fotografija je spektakularna,« je poudarila slovenska astrofizičarka Maruša Bradač z ljubljanske fakultete za matematiko in fiziko, ki je sodelovala pri razvoju kamere in spektrografa NIRRIS. »Tu gre za 12 ur opazovanj, košček vesolja so posneli v šestih različnih filtrih. Do zdaj še nismo imeli posnetka v takšni ločljivosti v infrardeči svetlobi. Zato je ta slika odlična ne le za javnost, ampak tudi za nas znanstvenike,« je povedala za Delo. Dodala je, da analiz podatkov še niso naredili, »že po barvah pa se vidi, da je na fotografiji ogromno galaksij v zgodnjem vesolju, katere so, pa bo povedal podroben pregled podatkov.«

Jata galaksij SMACS 0723 ali prvi Webbov posnetek globokega polja. FOTO: NASA, ESA, CSA, STScI, Webb ERO Production Team/Reuters

Znanstveniki komaj čakajo na podatke

Čeprav so tudi astronomi navdušeni nad čudovitimi posnetki, so zanje važnejši spektri, ki jih bodo pridobili s štirimi različnimi instrumenti. »Spektre bodo predstavili samo za eksoplanet, ki pa ne spadajo v področje mojih raziskav. Podatki so vsekakor fantastični, boljši, kot smo pričakovali.«

Povedala je še, da so se znanstvena opazovanja že začela in da bodo v prihodnjih dneh na voljo astronomom. »Opazovalo se je druge jate galaksij, ti podatki, ki jih vidimo zdaj, so bili zbrani posebej za te prve posnetke. Opazovanja, pri katerih sodelujem tudi jaz, so se v minulih dneh že izvedla in bomo do njih dostopali v prihodnjih dneh.«

»Webb je še boljši, kot smo pričakovali. Odzivnost kamer je boljša, sicer le za nekaj odstotkov, a vendarle nam to ogromno pomeni. Tudi po umerjanju deluje vse, kot mora. Ta teleskop je vse, kar smo si želeli,« je še poudarila Maruša Bradač.

Potopite se v globoko vesolje, kot ga vidi le Webb

»To je samo majhna demonstracija, česa je Webb sposoben. Čeprav sem močno pod vtisom prve fotografije, si ne morem pomagati, da že mislim, kakšne posnetke in kakšne znanstvene rezultate nam bo teleskop prinesel v naslednjih letih,« je pokomentirala Macarena Garcia Marin, znanstvenica pri Esi.

»Pogledali bomo 13,5 milijarde let v preteklost. Vesolje je staro 13,8 milijarde let,« je poudaril administrator Nase Bill Nelson. Izpostavil je še, da Nasa lahko to doseže le s pomočjo industrije in mednarodne skupnosti, pri projektu so namreč sodelovali še Evropska in Kanadska vesoljska agencija. »Zdaj bomo postavljali vprašanja, za katera zdaj niti ne vemo, da jih lahko postavimo,« je povedal.

John Mather, Nobelov nagrajenec, eden glavnih načrtovalcev Webba, je poudaril, da čuti olajšanje, saj vedno obstaja možnost, da tehnologija ne bi delovala. »To je naš časovni stroj, vesel sem, da sem lahko sodeloval pri njegovi gradnji,« je poudaril.

Čudovita meglica

Južni obroč FOTO: Nasa/Esa

Webb je opazoval meglico Južni obroč (NGC 3132), gre za oblak prahu in plinov po smrti zvezde, leži okoli 2500 svetlobnih let stran od nas. Meglico tudi že poznamo s Hubblovih fotografij. In jasno je, kako bolj podrobna fotografija je Webbova. 

V središču na posnetku je videti umirajočo zvezdo, ki v okolico že na tisoče let pošilja prah in pline. Webb jo je zdaj prvič jasno razkril, saj lahko v infrardeči svetlobi pogleda skozi oblake prahu. Meglico s kataloškim imenom NGC 3132 so posneli z dvema kamerama. 

Meglica Južni obroč v objektivu teleskopa Hubble. FOTO: Nasa/Esa/AFP  

Kvintet

Med Webbovimi tarčami je bila tudi kompaktna skupina galaksij Štefanov kvintet v ozvezdju Pegaz, ki je bila prva odkrita takšna skupina leta 1877. Na posnetku je pet galaksij, štiri so že združujejo. Tako lahko spremljamo, kako se galaksije raztegujejo in krčijo v gravitacijskem plesu.

Štefanov kvintet v objektivu teleskopa Webb. FOTO: Nasa/Esa 

Hubblov posnetek Štefanovega kvinteta. FOTO: Nasa/Esa 

Eksoplanet 

Webb je zbral spektroskopske podatke za eksoplanet Wasp 96b, ki so razkrili, kaj se skriva v planetovi atmosferi. Med drugim so v atmosferi odkrili vodno paro. Webb je planet opazoval indirektno, kot tranzit pred zvezdo. 

Gre sicer za plinastega velikana, od nas je oddaljen 1150 svetlobnih let, svojo zvezdo pa obkroži v 3,4 dneva. S podrobnimi podatki o kemični sestavi atmosfer planetov izven osončja bomo zagotovo bližje odgovoru na vprašanje, kje so vsi.

Spektroskopija Wasp 96b FOTO: Nasa/Esa/Csa

Upajo, da bosta delovala skupaj

Za Webba pogosto pravijo, da je naslednik Hubbla, a astronomi opozarjajo, da gre za dva povsem različna teleskopa in raje rečejo, da gre za komplementarni tehnologiji, za kateri upajo, da bosta še dolgo delovali. Hubblu se že poznajo leta, v vesolju je že več kot 30 let. Webb ima premer zrcala šest metrov in pol, Hubble pa dva metra in pol. Webb lovi infrardečo svetlobo, medtem ko Hubble večinoma opazuje v vidni in ultravijolični. Webb je opremljen s štirimi instrumenti, pri čemer bo vsak omogočal več tehnik opazovanja, vesolje opazuje v infrardeči svetlobi.

Premer glavnega zrcala je šest metrov in pol. FOTO: Nasa/AFP

Webb je opremljen z bližnje infrardečo kamero NIRCam, bližnje infrardečim spektrografom NIRSpec, srednjevalovno infrardečim instrumentom MIRI in kamero in spektrografom NIRRIS, pri razvoju katerega je sodelovala tudi slovenska astrofizičarka Maruša Bradač. Prednost NIRRIS-a je, da posname spektre celotnega vidnega polja, tako bodo v podatkih lahko odkrili objekte, ki jih prej nismo poznali. S spektri lahko ugotovijo sestavo in oddaljenost posameznih objektov, je pojasnila. 

Za infrardeči teleskop je ključno, da je močno ohlajen, zato mora biti kar se da oddaljen od nebesnih teles (Zemlje, Lune in Sonca), ki sevajo toploto. Tako so ga poslali v Lagrangeevo točko L2 v sistemu Sonce–Zemlja, ki je od nas oddaljena 1,6 milijona kilometrov. V teh točkah delujejo medsebojne sile nebesnih teles, tako da plovilo ne potrebuje veliko goriva za kroženje (nekaj ga vendarle, ker mora svojo orbito vseeno nekoliko popravljati), ker je bila izstrelitev izjemno natančna, ima teleskop goriva za okoli 20 let, to je deset let več od njegove predvidene življenjske dobe.