Svemirski teleskop Džejms Veb, četiri godine nakon lansiranja, pokazuje dokle sežu granice našeg pogleda u rani univerzum.
Četvorogodišnjice često nisu razlog za posebno slavlje. Ali u slučaju svemirskog teleskopa Džejms Veb (JWST), koji je lansiran 25. decembra 2021. godine, ova godišnjica označava važnu tranziciju.
Do sada je JWST bio u režimu otkrivanja. Kako su ga opisivali - generacija u nastajanju, koja je koštala 9,7 milijardi dolara, najmoćniji je teleskop u istoriji, sposoban za posmatranje na udaljenostima i nivoima detalja bez presedana.
Ali kao i sa svakim velikim novim naučnim instrumentom, astronomima je bilo potrebno da vide "Džejmsa Veba" u akciji pre nego što su mogli da odgovore na fundamentalno pitanje koje će pokretati istraživanja u decenijama koje dolaze: koliko našeg univerzuma možemo da vidimo?
JWST je nastao na napretku koji je Hablov svemirski teleskop postigao od svog lansiranja 1990. godine. Habl prvenstveno posmatra svemir kroz vidljivi deo svetlosnog spektra – deo koji su naše oči evoluirale da vide. JWST, međutim, vidi prvenstveno u infracrvenom spektru, što mu omogućava da prodre kroz kosmičku prašinu, posmatra hladnije objekte i zaviri u rani univerzum.
Pošto je brzina svetlosti konačna, posmatranje objekata na sve većim i većim udaljenostima znači gledanje sve dalje i dalje u prošlost. A pošto je širenje univerzuma - samo širenje prostora - rasteglo vidljivu svetlost od najudaljenijih objekata u infracrveni spektar, JWST može da traži prve izvore svetlosti, oko 100 miliona godina nakon Velikog praska, piše Time časopis.
4 kosmička horizonta
Edvin Habl, američki astronom i imenjak Hablovog svemirskog teleskopa, napisao je 1936. godine da je "istorija astronomije istorija udaljavanja horizonta". NASA je, uz pomoć Evropske svemirske agencije i Kanadske svemirske agencije, identifikovala četiri takva horizonta, granice koje je JWST trebalo da pređe.
Prva je granica koju je Galileo prešao početkom 17. veka, kada je usmerio primitivnu perspektivnu cev (ono što bismo mi nazvali teleskopom) ka noćnom nebu i premostio drevni, ranije nepremostivi jaz između zemaljskog i nebeskog. Otkrivanjem dokaza da Zemlja kruži oko Sunca, a ne obrnuto, Galileo je implicitno predstavio Zemlju kao jednostavno još jednog člana sistema planeta.
Sada, zahvaljujući JWST-u, duboka istorija Sunčevog sistema dolazi u fokus. Proučavajući površinsku hemiju desetina ledenih objekata daleko izvan Neptuna, najudaljenije planete, istraživači JWST-a mogu da prate nastanak i evoluciju Sunčevog sistema u celini. U međuvremenu, otkriće vode među asteroidima - pojas "krhotina" između orbita Jupitera i Marsa - otvara mogućnost da komete nisu bile jedini objekti koji su zasejali Zemljinu primordijalnu atmosferu sastojcima za život.
Ali naše Sunce je samo jedna zvezda. Iza horizonta Sunčevog sistema leže stotine milijardi drugih zvezda u našoj galaksiji Mlečni put, od kojih mnoge sadrže planetarne sisteme.
Astronomi koriste JWST za uzorkovanje sistema u različitim fazama razvoja - od primitivnih "protozvezda" koje prvo sakupljaju gas i prašinu koji će se na kraju spojiti u disk objekata u orbiti, do potpuno zrelih planetarnih sistema poput našeg. Ili za razliku od našeg.
Supernove, prašina i prve galaksije
Ali naš Mlečni put je samo jedna galaksija. Iza tog horizonta - kako je sam astronom Habl otkrio 1920-ih - leže druge galaksije. Kao i kod planetarnih sistema u Mlečnom putu, astronomi takođe koriste JWST za uzorkovanje galaksija širom univerzuma koje su u različitim fazama razvoja, od oblaka gasa, preko sudara oblaka gasa i rađanja zvezda, do smrti zvezda.
Neke od tih smrti - eksplodirajuće zvezde ili supernove - mogle bi pomoći u objašnjenju problema koji zbunjuje astronome već pola veka: čini se da univerzum sadrži više prašine nego što astronomi mogu da objasne, ali ta prašina mora da dolazi odnekud? Da li bi taj izvor mogle biti supernove?
Preliminarne studije su obećavajuće.
Supernove same po sebi nude još jedan trag o evoluciji univerzuma. Naučnici su od 1950-ih znali da uzastopne generacije supernova, zbog termonuklearnih sila koje cepaju i preuređuju osnovne gradivne blokove materije, stvaraju sve teže i teže elemente. Od svog osnivanja, krajnji cilj JWST-a bio je da pronađe prve, „netaknute“ galaksije, bez svih elemenata osim vodonika i helijuma. Da bi to uradio, JWST bi morao da pređe granicu oko milijardu godina nakon Velikog praska.
A istraživači JWST-a tek počinju. Očekuju da će JWST projekat trajati do 2040-ih. To je mnogo više godišnjica. Trebalo bi da se nadamo da će sve podjednako zaslužiti proslave kao i ova, piše Time.
Izvor:N1info
Postanite deo SMARTLIFE zajednice na Viberu.