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 prije 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 dio svjetlosnog spektra – dio 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 svjetlosti konačna, posmatranje objekata na sve većim udaljenostima znači gledanje sve dalje u prošlost. A pošto je širenje univerzuma – samo širenje prostora – rasteglo vidljivu svjetlost od najudaljenijih objekata u infracrveni spektar, JWST može da traži prve izvore svjetlosti, oko 100 miliona godina nakon Velikog praska, piše Tajm.
Četiri granice
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. vijeka, kada je usmjerio 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.
Orion Džejms Veb
Handout / NASA/ESA/CSA / AFP
Četvrte godišnjice nisu često razlog za slavlje. Ali u slučaju svemirskog teleskopa Džejms Veb (JWST), koji je lansiran 25. decembra 2021. godine, ova godišnjica označava važnu tranziciju, piše magazin Tajm.
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 prije 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 dio svjetlosnog spektra – dio 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 svjetlosti konačna, posmatranje objekata na sve većim udaljenostima znači gledanje sve dalje u prošlost. A pošto je širenje univerzuma – samo širenje prostora – rasteglo vidljivu svjetlost od najudaljenijih objekata u infracrveni spektar, JWST može da traži prve izvore svjetlosti, oko 100 miliona godina nakon Velikog praska, piše Tajm.
Četiri granice
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. vijeka, kada je usmjerio 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 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 pratiti nastanak i evoluciju Sunčevog sistema u cjelini. Otkrivena voda među asteroidima u pojasu „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, Mlečnom putu, od kojih mnoge sadrže planetarne sisteme.
Astronomi koriste JWST za proučavanje sistema u različitim fazama razvoja – od primitivnih „protozvezda“ koje prvo sakupljaju gas i prašinu, koja se na kraju spaja u disk objekata u orbiti, do potpuno zrelih planetarnih sistema poput našeg ili, za razliku od našeg, potpuno drugačijih.
JWST je otkrivao, u jednom planetarnom sistemu za drugim, vrste planeta koje su strane našem sistemu. Naš sistem je istorijski podeljen u dve kategorije: gasni giganti (Jupiter, Saturn, Uran, Neptun) i sitne stene (Merkur, Venera, Zemlja, Mars). Ali zahvaljujući JWST-u, sada znamo da drugi planetarni sistemi uključuju varijante koje astronomi nazivaju mini-Neptunom (gas koji okružuje kamenito jezgro) ili super-Zemljom (možda bivšim mini-Neptunom koji je odbacio svoju atmosferu).
Iza horizonta Mlečnog puta
Naš Mlečni put je samo jedna galaksija. Iza tog horizonta – kako je sam Habl otkrio 1920-ih – leže druge galaksije. Kao i kod planetarnih sistema u Mlečnom putu, astronomi koriste JWST za proučavanje galaksija širom univerzuma, u različitim fazama razvoja: od oblaka gasa, preko sudara oblaka, rađanja zvezda, do smrti zvezda.
Neke od tih smrti – eksplodirajuće zvijezde ili supernove – mogle bi pomoći u objašnjenju problema koji zbunjuje astronome već pola vijeka: 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 horizont koji Hablov svemirski teleskop vidljive svjetlosti nije mogao da pređe: granicu oko milijardu godina nakon Velikog praska.
Do sada je JWST bio u mogućnosti da posmatra galaksije, supernove i crne rupe čak 300 miliona godina nakon Velikog praska. Iako se to može činiti kao dug vremenski period, to je samo trenutak u univerzumu koji je star 13,7 milijardi godina.
(B92)
