Dwie dekady prac na Ziemi, 10 mld dolarów wydanych na projekt i pół roku przygotowywania teleskopu do badań już w kosmosie. Dokładnie tyle pieniędzy i czasu setek ludzi kosztował Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba. Doczekaliśmy się jednak pierwszych efektów. I są one co najmniej imponujące.
Teleskop Jamesa Webba czy teleskop Hubble'a - który robi lepsze zdjęcia?
Na zorganizowanej w ostatni wtorek konferencji prasowej NASA i ESA zaprezentowały pierwsze zdjęcia wykonane przy użyciu nowego teleskopu. Fotografie mocno różnią się od obrazów, które mogliśmy oglądać w ostatnich tygodniach, gdy finalizowane było precyzyjne ustawianie luster teleskopu. Te pokazane w tym tygodniu są nie tylko niebywale szczegółowe, ale i kolorowe.
NASA zapowiadała już lata temu, że teleskop Webba będzie rewolucją w badaniach - sięgnie dalej niż teleskop Hubble'a, dostarczając naukowcom ogromu zupełnie nowych danych do badań. Nam pozwoli z kolei obserwować odległe zakątki Wszechświata na zdjęciach w zdecydowanie lepszej jakości (i rozdzielczości) niż kiedykolwiek wcześniej.
Teraz możemy nareszcie to sprawdzić, dlatego zebraliśmy wszystkie opublikowane do tej pory fotografie z Webba i zestawiliśmy je z obrazami tych samych obiektów, które w przeszłości sfotografowano przy pomocy obserwatorium Hubble'a. Różnice - w większości przypadków - są ogromne.
Gromada galaktyk SMACS 0723 - Webb / Hubble
Zdjęcie gromady galaktyk SMACS 0723 - po lewej teleskop Webba, po prawej teleskop Hubble'a fot. NASA, ESA, CSA, STScI (po lewej) / NASA, ESA, STScI (po prawej)
Na pierwszy ogień idzie oczywiście fotografia przedstawiająca SMACS 0723, czyli znajdującą się 4,6 mld lat świetnych od Ziemi gromadę galaktyk. To pierwsza fotografia zaprezentowana przez Joe Bidena na kilkanaście godzin przed pozostałymi zdjęciami. Nikt nie będzie miał chyba problemu z rozpoznaniem, że zdjęcie z Webba znajduje się po lewej stronie, a z Hubble'a po prawej.
Gromadę SMACS 0723 możemy obserwować tu w samym centrum kadru. Wokół niej widoczny jest mocno zniekształcony obraz galaktyk znajdujących się daleko, daleko za SMACS 0723. Światło z odległych galaktyk zostało zniekształcone, bo masa gromady mocno zagina czasoprzestrzeń. Zjawisko to, nazywane soczewkowaniem grawitacyjnym przewidział już ponad 100 lat temu Albert Einstein, ale po raz pierwszy zaobserwowano je 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.
Fotografia z Webba jest najdalej sięgającym zdjęciem wykonanym kiedykolwiek w podczerwieni. W powyższym Tweecie NASA klarownie pokazała, które z pokazanych galaktyk znajdują się najdalej od nas. Ta rekordowo daleka jest 13,1 mld lat od Ziemi, czyli na fotografii obserwujemy jej obraz zaledwie 700 mln lat po Wielkim Wybuchu.
Mgławica emisyjna NGC 3324 - Webb / Hubble
Źródło: zdjęcie z Webba - NASA, ESA, CSA, and STScI / zdjęcie z Hubble'a - NASA, ESA, and The Hubble Heritage Team (STScI/AURA)
Kolejne zdjęcie to mgławica emisyjna NGC 3324 znajdująca się stosunkowo blisko, bo ok. 7500 lat świetlnych od Układu Słonecznego. Jest częścią ogromnej Mgławicy Carina, która jest jedną z największych i najjaśniejszych odkrytych dotąd mgławic.
Fotografię z Teleskopu Hubble'a pokazano po raz pierwszy w październiku 2008 roku. Teraz, po 14 latach od tego wydarzenia możemy obserwować NGC 3324 w niebywałych szczegółach. Webb w niezwykle widowiskowy sposób ukazał każdy detal chmur gazu i pyłu, które są miejscem bardzo aktywnych procesów gwiazdotwórczych.
Zdjęcie z teleskopu Webba imponuje też niezwykłymi, bardzo nasyconymi barwami i sporym kontrastem. Warto zaznaczyć jednak, że Webb wykonał fotografię przy pomocy instrumentów NIRCam i MIRI, czyli w bliskiej i średniej podczerwieni. Dopiero w postprodukcji do gotowego zdjęcia dodano fałszywe kolory.
Mgławica planetarna NGC 3132 - Webb / Hubble
Źródło: zdjęcia z Webba - NASA, ESA, CSA, and STScI / zdjęcie z Hubble'a - Hubble Heritage Team (STScI/AURA/NASA/ESA)
Kolejne zdjęcie to mgławica planetarna NGC 3132 znajdująca się 2500 lat świetlnych od Ziemi. Wbrew nazwie, widoczna tu chmura gazu i pyłu nie ma nic wspólnego z planetami. To pozostałość po kolapsie grawitacyjnym (zapadnięciu się) stosunkowo masywnej gwiazdy, która odrzuciła swoje zewnętrzne warstwy, "rozrzucając" materię w przestrzeni.
Fotografia z teleskopu Hubble'a została opublikowana w listopadzie 1998 roku, czyli w momencie, gdy - dziś już leciwy - teleskop miał 8 lat. W późniejszych latach obserwatorium było jeszcze modernizowane w ramach kolejnych misji serwisowych. Nie dziwi więc, że zdjęcie sprzed 24 lat prezentuje się przy fotografii z Webba dość blado (dosłownie i w przenośni). Jest też zdecydowanie mniej szczegółowe i sprawia wrażenie nieostrego. Co więcej, obraz z nowego teleskopu pokazano w dwóch wersjach - zarejestrowanej w bliskiej (po lewej) i średniej (po prawej) podczerwieni.
Widoczna tu mgławica emisyjna najpewniej "rozpłynie" się w przestrzeni międzygwiazdowej w ciągu najbliższych kilku lub kilkunastu tysięcy lat. W jej centrum znajdują się dwie gwiazdy - słabsza i otoczona pyłem (ten fakt pokazał dopiero Webb), która odrzuciła swoje zewnętrzne warstwy, stając się białym karłem i jaśniejsza, którą w przyszłości czeka podobny los.
Kwintet Stephana - Webb / Hubble
Kwintet Stephana - po lewej zdjęcie z teleskopu Webba, po prawej z Hubble'a fot. po lewej - NASA, ESA, CSA, and STScI / po prawej - NASA, ESA, and the Hubble SM4 ERO Team
Na koniec przenosimy się znacznie dalej, bo 290 mln lat świetlnych od Ziemi. Tyle dzieli nas właśnie od grupy czterech widocznych tu galaktyk (NGC 7317, NGC 7318A, NGC 7318B i NGC 7319), które tworzą Kwintet Stephana. Nazwa jest myląca, bo ta piąta (NGC 7320) - widoczna najbardziej na lewo (na zdjęciu z Hubble'a wyróżnia się też kolorystyką) - znajduje się zdecydowanie bliżej nas - 40 mln lat świetlnych od Ziemi. Jedynie początkowo wydawała się związana grawitacyjnie z resztą grupy, bo wizualnie wszystkie pięć galaktyk jest tuż obok siebie.
To najbardziej szczegółowe zdjęcie Kwintetu Stephana, jakie kiedykolwiek wykonano, ale również fotografia o największej rozdzielczości, jaką do tej pory uzyskał teleskop Webba. Zdaniem badaczy, ukazuje zupełnie nowe, niewidziane do tej pory szczegóły. Obraz w rzeczywistości nie jest jedną fotografią, ale mozaiką złożoną z aż... 1000 różnych zdjęć o łącznej rozdzielczości ponad 150 mln pikseli.
Fotografia jest równie piękna, co pozostałe, ale nie pokazuje już tak wyraźnej różnicy między teleskopami Webba (po lewej) i Hubble'a (po prawej). Nie bez powodu. Hubble wykonał to zdjęcie niedługo po misji serwisowej STS-125, która odbyła się w maju 2009 roku. Mocno starzejący się już teleskop wyposażono wtedy w kamerę Wide Field Camera 3, która zdecydowanie poprawiła jakość obrazu i pozwoliła na pokazanie znacznie bardziej szczegółowych widoków.
Kwintet Stephana był zresztą jednym z pierwszych celów, które naukowcy wybrali po zamontowaniu nowej kamery. Te pozostałe (widoczne poniżej) są niemniej zachwycające.
Źródło: NASA, ESA, and the Hubble SM4 ERO Team
Więcej o teleskopach Webba i Hubble'a znajdziesz na Gazeta.pl
