Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba to najpotężniejsze narzędzie obserwacyjne, jakie do tej pory wysłano w kosmos. Wystrzelony został 25 grudnia 2021 roku, a ostatnie kilka miesięcy zajęło naukowcom przygotowanie wszystkich elementów teleskopu do pracy oraz precyzyjne ustawienie zwierciadła. Teraz NASA, ESA i CSA (czyli trzy agencje odpowiedzialne za projekt) prezentują efekty swojej pracy.
Pierwsze w historii gotowe zdjęcie wykonane przez teleskop Jamesa Webba w nocy z poniedziałku na wtorek osobiście zaprezentował prezydent USA, Joe Biden. Jak stwierdził, "to najstarsze udokumentowane promienie światła w historii wszechświata - sprzed ponad 13 miliardów lat". Dodał też, że jest "to trudne do wyobrażenia".
Najgłębsze zdjęcie w historii obserwacji kosmosu
Jak podkreślają naukowcy, zdjęcie to - nazwane Pierwszym Głębokim Polem Webba - to najgłębsza (i jednocześnie najostrzejsza) do tej pory fotografia kosmosu. Obejmuje niezwykle odległy, ale bardzo niewielki obszar nieba. Aby to wyjaśnić, można posłużyć się pewną analogią - wycinek nieba zarejestrowany na zdjęciu jest zbliżony do fragmentu nieba zasłanianego przez ziarenko piasku trzymane przez obserwatora w wyciągniętej dłoni.
Źródło: NASA, ESA, CSA, and STScI
Webb "wyciągnął" tym samym światło z najodleglejszych jak dotąd rejonów Wszechświata, czyli - jak wspomniał Joe Biden - z odległości ponad 13 mld lat świetnych. Oznacza to jednocześnie, że fotografia przedstawia również najstarsze obiekty, jakie kiedykolwiek udało się ludzkości zaobserwować. Światło z najdalszych galaktyk widocznych na Pierwszym Głębokim Polu Webba podróżowało do teleskopu przez ponad 13 mld lat, czyli obiekty te obserwujemy takimi, jakie były zaledwie kilkaset milionów lat po Wielkim Wybuchu, który dał początek naszemu Wszechświatowi.
Wydarzenie to - według aktualnej wiedzy - miało miejsce ok. 13,8 mld lat temu. Jako że pierwsze gwiazdy uformowały się dopiero ok. 400-500 mln lat po Wielkim Wybuchu, światło widoczne na fotografii z Webba pochodzi z bardzo młodych gwiazd i galaktyk.
Co przedstawia Pierwsze Głębokie Pole Webba?
Nie wszystkie obiekty widoczne na fotografii pochodzą jednak z tego okresu. Tak naprawdę zdjęcie przedstawia bowiem gromadę galaktyk SMACS 0723 (w centrum kadru), która znajduje się 4,6 mld lat świetnych od Układu Słonecznego. Poza tym w Pierwszym Głębokim Polu Hubble'a znalazły się też pobliskie gwiazdy oraz wspomniane już odległe galaktyki z początków istnienia Wszechświata, które widoczne są w tle.
Gigantyczna masa SMACS 0723 silnie zakrzywia czasoprzestrzeń dookoła, dlatego obraz wyjątkowo odległych obiektów, będących (z perspektywy teleskopu) za gromadą jest mocno zniekształcony i rozciągnięty. Odpowiada za to soczewkowanie grawitacyjne, czyli przewidziane ponad 100 lat temu przez Alberta Einsteina zjawisko, które po raz pierwszy zaobserwowano dopiero w 1979 roku.
Naukowcy od lat wykorzystują ten fakt, aby obserwować bardzo odległe obiekty, bo soczewkowanie dodatkowo wzmacnia światło docierające do obserwatora. Można więc spojrzeć dalej, niż wynikałoby to z możliwości obserwacyjnych danego instrumentu badawczego. Zdjęcie Webba to kolejny, ale najbardziej szczegółowy dotąd dowód na to, jak "działa" grawitacja opisana przez wielkiego naukowca.
Jak powstało wyjątkowe zdjęcie z teleskopu Webba?
NASA chwali się bowiem, że fotografia jest wręcz przepełniona szczegółami. Zdjęcie faktycznie jest najbardziej szczegółowym obrazem wczesnego Wszechświata, jaki kiedykolwiek wykonano. Na Pierwszym Głębokim Polu Webba - jak zaznacza amerykańska agencja - można doliczyć się łącznie kilku tysięcy galaktyk. Niektóre są jednak ledwie widoczne. Szczęśliwie możemy obserwować też dokładną strukturę tych mniej odległych.
Warto jednak zaznaczyć, że pierwsza gotowa fotografia wykonana przez Webba nie jest typowym zdjęciem, jakie większość osób może mieć na myśli. Po pierwsze została ona wykonana w bliskiej podczerwieni - bo w tym zakresie promieniowania elektromagnetycznego operuje Webb - do tego w różnych długościach fal. Po drugie, w końcowy wygląd zdjęcia mocno ingerowano na etapie postprodukcji. Mowa tu, chociażby, o dodaniu kolorów.
Co ciekawe, naświetlanie fotografii zajęło teleskopowi Jamesa Webba zaledwie 12,5 godziny. To - jak na tak odległy obraz - stosunkowo krótko. Badacze podkreślają, że wykonanie podobnego - ale oczywiście mniej odległego i szczegółowego - zdjęcia leciwemu już teleskopowi Hubble'a zajęło kilka tygodni. To otwiera zupełnie nowe możliwości obserwacyjne.
Więcej o Kosmicznym Teleskopie Jamesa Webba przeczytasz na Gazeta.pl
