NASA pokazała zdjęcia z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba

Pokazanie pierwszych zdjęć z nowego kosmicznego teleskopu to ważna chwila, szczególnie gdy tym teleskopem jest instrument określany jako następca Teleskopu Hubble’a. Oto co zobaczyliśmy na pierwszych zdjęciach i danych naukowych pokazanych przez NASA.

Początkowo NASA zapowiadała prezentację zdjęć na 12 lipca, potem okazało się, że zostanie ona przeprowadzona na raty: najpierw kilkanaście godzin wcześniej nastąpiła prezentacja jednego zdjęcia przez prezydenta Stanów Zjednoczonych, Joe Bidena, a dopiero potem mogliśmy zobaczyć resztę, wraz z komentarzem naukowców.

Mamy już komplet zdjęć. Oto co na nich zobaczyliśmy:

gromada galaktyk SMACS 0723 z soczewkowaniem grawitacyjnym
widmo planety pozasłonecznej WASP-96 b
mgławica Pierścień Południowy
grupa galaktyk Kwintet Stephana
obszar gwiazdotwórczy NGC 3324 w Mgławicy Carina.

Gromada galaktyk SMACS 0723 i soczewkowanie grawitacyjne. Zdjęcie w podczerwieni z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba. Źródło: NASA, ESA, CSA, STScI.

Najgłębszy obraz Wszechświata w podczerwieni

Jedną z charakterystycznych cech Kosmicznego Teleskopu Hubble’a są zdjęcia tzw. głębokich pól, przedstawiające galaktyki na dalekich krańcach Wszechświata. Już pierwsza fotografia z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba wskazuje, że i w tym przypadku będziemy otrzymywać od naukowców tego typu obrazy.

Zdjęcie nazwane Pierwszym Głębokiem Polem (Webb’s First Deep Field) od razu pokazuje też różnicę w możliwościach obserwacyjnych. W zakresie podczerwonym obraz o łącznym czasie ekspozycji 12,5 godziny sięga dalej niż Głębokie Pola Hubble’a o ekspozycjach trwających wiele tygodni. Ciekawe, co zobaczymy, gdy Webb spojrzy na jakiś fragment nieba przez setki godzin? Czy uda się dostrzec pierwsze galaktyki albo pierwsze gwiazdy (tzw. gwiazdy trzeciej populacji), albo chociaż gromady takich gwiazd?

Na fotografii widzimy gromadę galaktyk SMACS 0723 odległą od nas o 4,5 mld lat świetlnych. Generuje ona zaburzenie przewidywane przez teorię Einsteina i zwane soczewkowaniem grawitacyjnym. Zjawisko to powoduje, że światło obiektów znajdujących się daleko za gromadą galaktyk, a leżących w pobliżu linii widzenia, może ulec powiększeniu. Zwiększa to nasze szanse na dostrzeżenie naprawdę dalekich galaktyk. W tym przypadku jest widoczna nawet taka, której światło leciało do nas 13,1 mld lat.

Widmo pokazujące skład atmosfery planety pozasłonecznej WASP-96 b uzyskane przez Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba. Źródło: NASA, ESA, CSA, STScI.

Widmo egzoplanety z wodą w atmosferze

Drugi obiekt, który pokazano, to planeta pozasłoneczna (egzoplaneta) WASP-96 b. Przy czym zobaczyliśmy widmo jej atmosfery, a w nim sygnatury wskazujące na występowanie wody. Na ich podstawie naukowcy będą mogli oszacować ilość wody w atmosferze tej planety.

W jaki sposób uzyskano widmo? Wykorzystano przejście planety (tranzyt) przed swoją gwiazdą.

Mgławica Pierścień Południowy sfotografowana przez Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba. Źródło: NASA, ESA, CSA, STScI.

Mgławica na koniec życia gwiazdy

Trzecia fotografia ma związek z końcowym etapem życia gwiazdy – mgławicą planetarną. W tym stadium ewolucji gwiazda tworzy wokół siebie ekspandujący obłok gazu i pyłu. W przypadku Mgławicy Pierścień (NGC 3132, albo Rozerwana Ósemka) w centrum znajdują się dwie gwiazdy, z których słabsza przez tysiące lat rozprzestrzeniała pierścienie gazu i pyłu we wszystkich kierunkach. Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba dał nam szczegółowy widok mgławicy, a także po raz pierwszy pokazał, że wspomniana gwiazda jest przesłonięta przez pył.

Grupa galaktyk o nazwie Kwintet Stephana sfotografowana przez Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba. Źródło: NASA, ESA, CSA, STScI.

Niezwykłe detale zderzenia galaktyk

Kwintet Stephana to zwarta grupa galaktyk odległa o 290 milionów lat świetlnych. Nazwa sugeruje pięć galaktyk, ale tak naprawdę cztery z nich znajdują się blisko siebie (290 mln lat świetlnych od nas, galaktyki NGC 7317, NGC 7318A, NGC 7318B i NGC 7319), a piąta jest jedynie wizualnie widoczna obok na niebie, a fizycznie położona jest bardzo daleko od pozostałej czwórki (40 mln lat świetlnych od nas, galaktyka NGC 7320).

To zgrupowanie galaktyk jest okazją dla astronomów do badania tego, jak zderzają się galaktyki, jakie zachodzą wtedy pomiędzy nimi oddziaływania, jak wzajemnie pobudzają u siebie procesy gwiazdoztwórcze i jak ulegają zaburzeniu.

Jako bonus widzimy też tysiące galaktyk w tle.

Obszar gwiazdotwórczy NGC 3324 w Mgławicy Carina sfotografowany w podczerwieni przez Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba. Źródło: NASA, ESA, CSA, STScI.

Krajobraz obszaru gwiazdotwórczego

Obszar gwiazdotwórczy NGC 3324 w Mgławicy Carina można poetycko opisać jako kosmiczne klify w miejscu narodzin gwiazd. Dzięki dokładnemu zdjęciu w podczerwieni możemy zobaczyć tutaj m.in. wiele gwiazd, których wcześniej nie dostrzegaliśmy, gdyż w zakresie widzialnym są przesłonięte przez pył. Jest to świetna prezentacja możliwości teleskopu w dotarciu „wzrokiem” tam, gdzie rodzą się gwiazdy, do najwcześniejszych etapów tych procesów.

Transmisja z NASA

Podczas prezentacji zdjęć przez NASA naukowcy nie tylko pokazali zdjęcia, ale też krótko omówili, co na nich widać. Była tez okazja poznać osoby pracujące w w tym projekcie. Oto pełne nagranie transmisji: