Widoki na Wszechświat są coraz lepsze. Kosztujący 10 miliardów dolarów Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba NASA opublikował 12 lipca cztery nowe obrazy naukowe, na których widać m.in. nowo narodzone gwiazdy mieniące się wśród dramatycznych „klifów” gazu oraz galaktyki współdziałające w skomplikowanym kosmicznym tańcu. Dzień wcześniej astronomowie podziwiali pierwsze zdjęcie, które było oszałamiającą głębią odległego Wszechświata.
Webb obserwuje kosmos w podczerwieni, co daje mu inny widok niż wielu innym obserwatoriom, takim jak Kosmiczny Teleskop Hubble'a. Zwierciadło Webba o szerokości 6,5 metra jest największym, jakie kiedykolwiek zostało wystrzelone w kosmos, a połączenie dużego zwierciadła i jego zdolności do wykrywania podczerwieni pozwał na niespotykany dotąd widok wielu zjawisk astronomicznych.
Obejmuje to gwiazdy i fale uderzeniowe powstające podczas zderzania się galaktyk w grupie pięciu galaktyk znanej jako Kwintet Stephana, odległej o 90 milionów parseków w gwiazdozbiorze Pegaza. Obrazy, które Webb zebrał dla tego zgrupowania galaktyk, ujawniają miliony młodych gwiazd tworzących się w miarę zderzania się gazu i pyłu, jak również zamaszyste ogony pozostawione przez jedną z galaktyk, NGC 7318B, gdy burzy ona swoją drogę przez gromadę. „To naprawdę pokazuje rodzaj interakcji, które napędzają ewolucję galaktyk”, mówi Giovanna Giardino, astronom z Europejskiej Agencji Kosmicznej.
A to jeszcze nie wszystko. „Dla mnie to, co było zaskakujące w Kwintecie Stephana, to właśnie to, jak wiele galaktyk znajduje się w tle”, mówi Jane Rigby, naukowiec projektu operacyjnego Webb w Goddard Space Flight Center NASA w Greenbelt, Maryland.
Kosmiczne Klify to region gwiazdotwórczy w Mgławicy Carina, który znajduje się w odległości mniej więcej 2 330 parseków. Webb uchwycił ten obraz z niezwykłą szczegółowością, ukazując pęcherzyki, puste przestrzenie i protostelarne dżety, utworzone przez wiatr międzygwiezdny, intensywne promieniowanie i zbierający się pył z nowo narodzonych gwiazd. Źródło: NASA/ESA/CSA/STScI
Inne kosmiczne działania pojawiają się na nowym obrazie Webba Mgławicy Carina, regionu formowania się gwiazd oddalonych o około 2330 parseków. Duże, gorące gwiazdy w centrum mgławicy wysyłają do niej promieniowanie, które rzeźbi gazową jamę, otoczoną dramatycznymi szczytami i dolinami i nazwaną „kosmicznymi klifami”. Możliwości Webba w zakresie podczerwieni pozwoliły mu zajrzeć przez pył, który często zasłania ten widok innym teleskopom. Obserwatorium ujawniło również błyskotki światła w mgławicy, które są nowo narodzonymi gwiazdami. „Tak wiele się tu dzieje – to takie piękne”, mówi Amber Straughn, astrofizyk z Goddarda.
Źródło: NASA/ESA/CSA/STScI/Webb ERO Production Team
Na przeciwległym końcu gwiezdnego cyklu życia znajduje się Mgławica Pierścień Południowy, świecąca powłoka gazu i pyłu, która została wyrzucona przez gwiazdę pod koniec jej życia. Znajdująca się około 770 parseków dalej w gwiazdozbiorze Vela, mgławica wyświetla pierścienie materiału, każdy wyrzucony podczas konkretnego epizodu z umierającej gwiazdy. „Widać, co gwiazda zrobiła tuż przed tym, jak stworzyła tę mgławicę planetarną”, mówi Klaus Pontoppidan, naukowiec projektu Webb w Space Telescope Science Institute w Baltimore, Maryland. „Uważam to za fascynujące, ponieważ jest to jak warstwy geologiczne i można zobaczyć historię jej ostatnich chwil”.
Wysoka rozdzielczość Webba pozwoliła mu wyłowić misterne szczegóły w tych skorupach, a także ujawnić drugą gwiazdę, która krąży wokół głównej. Razem, te gwiazdy oświetlają otaczającą mgławicę jak Słońce prześwitujące przez kłębiaste chmury.
Być może najmniej wizualnie uderzającym, ale najbardziej naukowo przekonującym obrazem z publikacji NASA jest analiza chemiczna, lub widmo, atmosfery odległej planety znanej jako WASP-96b. Planeta ta jest około połowy wielkości Jowisza, ale okrąża swoją gwiazdę w zaledwie 3,5 dnia, co oznacza, że jej powierzchnia jest niezwykle gorąca. Webb obserwował planetę, gdy przechodziła ona przez tarczę swojej gwiazdy, dzięki czemu światło gwiazdy podróżowało przez atmosferę planety i umożliwiło naukowcom jej chemiczną analizę. Dostrzegli oni odcisk palca wody w atmosferze WASP-96b, sugerując, że jest to naprawdę parne miejsce.
Widmo jest „po prostu spektakularne”, stwierdza Christopher Evans, naukowiec projektu Webb z Europejskiej Agencji Kosmicznej. „Ludzie próbowali robić [spektroskopię] z ziemi przez lata... i nagle to po prostu jest tam, i to jest pierwsze przejście”.
To pierwsze z wielu widm egzoplanet, które Webb zbierze - w dziedzinie badań, która nie istniała nawet w czasach, gdy teleskop był wymyślany, zanim poznano jakiekolwiek planety poza Układem Słonecznym. A jednak egzoplanety zapowiadają się teraz jako jeden z najważniejszych obszarów odkryć Webba. Badania widm tych ciał planetarnych mogą ujawnić, jak przyjazne dla życia mogą być inne światy. „Możemy użyć tego narzędzia, aby coś zobaczyć, ponieważ ludzie chcą wiedzieć, kiedy zobaczymy kolejną Ziemię?”, mówi John Mather, starszy naukowiec projektu Webb w Goddard.
Wszystkie cztery instrumenty teleskopu zostały w pełni uruchomione i obecnie prowadzą badania naukowe. Astronomowie są zachwyceni posiadaniem tego nowego i ogromnie zdolnego obserwatorium, które obiecuje umożliwić odkrycia dotyczące szerokiego zakresu zjawisk astronomicznych. „Mamy to ogromne laboratorium, w którym możemy poznać różne aspekty i różne obszary Wszechświata”, mówi Hannah Wakeford, astronom z Uniwersytetu w Bristolu.
Webb jest efektem współpracy NASA, Europejskiej Agencji Kosmicznej i Kanadyjskiej Agencji Kosmicznej. Wystartował w grudniu po ponad dwóch dekadach rozwoju i obserwuje Wszechświat z miejsca w przestrzeni po drugiej stronie Księżyca, 1,5 miliona kilometrów od Ziemi.
