kozmos.hr
Svemir

James Webb objavio prve nevjerojatne slike

Maglica Prsten kako ju je snimio Webb – naslovna (NASA)
objavljeno

Objavljeno je prvih pet slika potpuno operativnog novog revolucionarnog teleskopa James Webb, pružajući ‘najdublji pogled’ u svemir do sada.

Prve slike operativnog teleskopa

Revolucionarni teleskop James Webb – lansiran na Božić prošle godine – nakon više mjeseci postavljanja i priprema završio je postavljanje te poslao prve slike nastale tijekom potpuno operativne faze. Ove Webbove slike pružaju ‘najdublji pogled’ u svemir do sada te prema riječima znanstvenika iz NASA-e dosežu gotovo do samih početaka povijesti našega svemira!

SMACS 0723

Prva objavljena slika svemirskog teleskopa James Webb najdublja je i najoštrija infracrvena slika dalekog svemira dosad, a prikazuje jato galaksija SMACS 0723 kakvo je bilo prije 4.6 milijardi godina. Kako bi testirali deep-field potencijal snimanja, Webb je zavirio u ovaj ‘komadić’ neba SMACS 0723, u južnom zviježđu Volansa (Leteća riba). SMACS 0723 posebno je dobra meta za ovu vrstu promatranja, jer se u prvom planu nalaze masivna jata (ili klasteri) galaksija koja se ponašaju poput ogromnog kozmičkog povećala. Točnije, Webb korist fenomen poznat kao gravitacijska leća, u kojemu se mnogo bliže galaksije (i jata galaksija) koriste kako bi ‘savile’ svjetlost te tako pomogle u promatranju ekstremno udaljenih i slabije vidljivih galaksija (ili drugih kozmičkih objekata) koje se nalaze daleko iza njih.

Prva objavljena slika prikazuje jato galaksije SMACS 0723 – kakvo je bilo prije 4.6 milijardi godina – koje je 'iskorišteno' kao gravitacijska leća kako bi se dobilo uvide u udaljenije galaksije svemira, sežući gotovo do samih početaka (do otprilike 13/13.5 milijardi godina). Veoma svjetle točke koje dominiraju slikom zvijezde su unutar naše galaksije koje su se našle 'na Webbovom putu', dok najudaljenije galaksije vidimo kao 'sićušne' izvore svjetlosti u daljini. Nova slika tako je najdublji i najoštriji pogled u povijest našega svemira do sada (©NASA, ESA, CSA, STScI).
Prva objavljena slika prikazuje jato galaksije SMACS 0723 – kakvo je bilo prije 4.6 milijardi godina – koje je ‘iskorišteno’ kao gravitacijska leća kako bi se dobilo uvide u udaljenije galaksije svemira, sežući gotovo do samih početaka (tj. najudaljenija svjetlost seže i preko 13 milijardi godina u prošlost). Veoma svjetle točke koje dominiraju slikom zvijezde su unutar naše galaksije koje su se našle ‘na Webbovom putu’, dok najudaljenije galaksije vidimo kao ‘sićušne’ izvore svjetlosti u daljini. Nova slika tako je najdublji i najoštriji pogled u povijest našega svemira do sada (©NASA, ESA, CSA, STScI).

Kombinirana masa ovog jata galaksija tako djeluje kao gravitacijska leća, povećavajući mnogo udaljenije galaksije iza sebe. Webbova NIRCam dobro je izoštrila te daleke galaksije – imaju sićušne, blijede strukture koje nikad prije nisu viđene, uključujući zvjezdane grozdove i difuzna obilježja. Istraživači će uskoro početi učiti više o masama, starosti, povijesti i sastavu galaksija, dok Webb bude tražio najranije galaksije u svemiru.

Isti dio neba prethodno je snimio i teleskop Hubble – čiji je Webb nasljednik – a usporedbu možete vidjeti na niže priloženoj animaciji koja otkriva potencijal James Webba i najavljuje spektakularne slike koje možemo očekivati. Hubble je svoju sliku proizveo nakon više tjedana promatranja, dok je Webbu za puno oštriju trebalo 12.5 sati (ipak, treba napomenuti, to ne znači da bi Webbove slike bile još detaljnije da je gledao tjednima, već samo znači da Webb puno bolje i puno brže skuplja udaljene izvore svjetlosti – tj. Webb ne samo da bolje snima od Hubblea, nego je pritom i značajno brži).

Usporedba snimke SMACS 0723 koji je napravio Hubble i nedavno James Webb (©NASA).
Usporedba snimki SMACS 0723 koje su napravili Hubble i nedavno James Webb (©NASA).

WASP-96b

WASP-96b divovski je i ekstremno vrući egzoplanet te prvi poznati planet s atmosferom potpuno bez oblaka, a nalazi se na oko 1150 svjetlosnih godina od Zemlje. Riječ je također o prvom planetu koji su znanstvenici uočili s tako izrazito jakim natrijevim ‘potpisom’ (tj. tragom). Masa planeta iznosi oko 0.48% mase Jupitera. U sklopu predstavljanja znanstvenici su objavili prve detaljne podatke o ovom egzoplanetu!

Podatci o sastavu atmosfere egzoplaneta WASP-96b koje je prikupio James Webb i koji govore o prisutnosti vodene pare (©NASA/ESA/CSA).
Podatci o sastavu atmosfere egzoplaneta WASP-96b koje je prikupio James Webb i koji govore o prisutnosti vodene pare (©NASA/ESA/CSA).

Spektar je nastao na temelju jednog promatranja pomoću Webb-ovog instrumenta Near-Infrared Imager and Slitless Spectrograph (NIRISS) te otkriva atmosferske karakteristike divovskog egzoplaneta WASP-96 b. Spektar nastaje usporedbom zvjezdane svjetlosti filtrirane kroz atmosferu planeta dok se kreće ispred zvijezde (tj. riječ je o apsorpcijskom spektru). Svaka od 141 podatkovne točke (bijeli krugovi) na ovom grafikonu predstavlja količinu određene valne duljine svjetlosti koju blokira planet i apsorbira njegova atmosfera.

Istraživači pomoću ovih podataka mogu otkriti i izmjeriti zastupljenost ključnih plinova u atmosferi planeta budući da svaki plin ima karakterističan skup valnih duljina koje apsorbira. Temperatura atmosfere može se izračunati dijelom na temelju visine ‘vrhova’ (na grafikonu) – tj. topliji planet ima više vrhove. Sive linije koje se protežu iznad i ispod svake podatkovne točke su mogući stupanj pogreške koji pokazuju nesigurnost svakog mjerenja. Plava linija predstavlja pretpostavljeni model koji u obzir uzima nove podatke, poznata svojstva WASP-96 b i njegove zvijezde (npr. veličina, masa, temperatura) te pretpostavljene karakteristike atmosfere. Iako će detaljne analize podataka tek uslijediti, ono što za sada možemo zaključiti jest da podatci ukazuju na prisutnost vodene pare u atmosferi, a iz NASA-e su istaknuli kako je ovaj spektar emitiranja najdetaljniji ikada prikupljen.

Maglica Prsten

Messier 57 – puno poznatija pod nazivom maglica Prsten – maglica je koja je svoj nadimak zavrijedila oblikom. Naime, u ovoj maglici plin se širi i raspoređuje oko umiruće zvijezde nevjerojatnom brzinom (oko 15km/s) te poprima oblik prste. Do ovoga fenomena dolazi kada se zvijezda približava kraju života (a prije nego postane tzv. bijeli patuljak) te tada izbaci veliku količinu ioniziranog plina u okolinu, tj. međuzvjezdani prostor. Prsten se nalazi na oko 2000 svjetlosnih godina od Zemlje, a u promjeru ima oko pola svjetlosne godine.

Usporedni prikaz maglice Južni prsten u bliskom infracrvenom svjetlu (eng. near-infrared; lijevo; NIRCam) i srednjem infracrvenom svjetlu (eng. mid-infrared; desno; MIRI), kako ju je snimio teleskop James Webb (©NASA/ESA/CSA).
Usporedni prikaz maglice Južni prsten u bliskom infracrvenom svjetlu (eng. near-infrared; lijevo; NIRCam) i srednjem infracrvenom svjetlu (eng. mid-infrared; desno; MIRI), kako ju je snimio teleskop James Webb (©NASA/ESA/CSA).

Na slici snimljenoj bliskom infracrvenom kamerom (NIRCam), bijeli se patuljak pojavljuje dolje lijevo od svijetle središnje zvijezde, djelomično skriven difrakcijskim šiljkom. Ista se zvijezda pojavljuje – ali svjetlija, veća i crvenija – na slici srednjeg infracrvenog instrumenta (MIRI). Ova bijela patuljasta zvijezda prekrivena je debelim slojevima prašine, zbog kojih se čini većom. Tijekom tisuća godina i prije nego što je postala bijeli patuljak, zvijezda je povremeno izbacivala masu. Zvjezdani materijal poslan je u svim smjerovima – poput rotirajuće prskalice – te je vremenom poprimio oblik prstena kojeg danas poznajemo.

Danas bijeli patuljak zagrijava plin u unutarnjim regijama – koji možemo vidjeti kako se pojavljuje lijevo u plavim nijansama, a desno u crvenim. Obje zvijezde osvjetljavaju vanjske regije, prikazane narančastom i plavom bojom. Slike izgledaju vrlo drugačije jer NIRCam i MIRI skupljaju različite valne duljine svjetlosti.

Stephanov kvintet

Stephenov kvintet (nazvan tako po Édouardu Stephanu koji ga je prvi uočio 1877. godine) nalazi se u zviježđu Pegaz. Ova formacija najpoznatija je po tome što je to prva kompaktna grupa galaksija ikada otkrivena. Četiri od pet galaksija unutar kvinteta nalaze se u tzv. ‘kozmičkom plesu’, tj. u međusobnoj interakciji zahvaćeni gravitacijskim djelovanjem.

Jedna od galaksija, ona s lijeve strane, nije u interakciji s ostale četiri. Točnije, njena udaljenost od Zemlje zapravo je puno manja nego udaljenost do četiri pozadinske galaksije (tj. najbliža galaksija nalazi se na oko 40 milijardi svjetlosnih godina, dok se udaljena ‘četvorka’ nalazi na oko 270/300 milijardi). Bliža galaksija – NGC 7320 – lako je prepoznatljiva na novoj Webbovoj slici budući da u njoj, za razliku od udaljenijih galaksija, možemo vidjeti čak i pojedinačne zvijezde, tj. izvore svjetlosti.

Snimka Stephanovog kvinteta kako ju je snimio teleskop James Webb (©NASA/ESA/CSA).
Snimka Stephanovog kvinteta kako ga je snimio teleskop James Webb (©NASA/ESA/CSA).

Ogromni mozaik Stephanovog kvinteta najveća je od prvih slika svemirskog teleskopa James Webb, a snimljena je pomoću Webbovih instrumenata NIRCam i MIRI. Sa svojim snažnim, infracrvenim vidom i iznimno visokom prostornom rezolucijom, Webb pokazuje dosad neviđene detalje u ovoj skupini galaksija. Sliku krase svjetlucavi skupovi milijuna mladih zvijezda i područja zvjezdanih praskova novorođenih zvijezda. Široki repovi plina, prašine i zvijezda ‘izvlače’ se iz nekoliko galaksija zbog gravitacijskih interakcija.

Ono što je možda i najzanimljivije i najdramatičnije, Webbov MIRI instrument hvata ogromne ‘udarne valove’ dok jedna od galaksija, NGC 7318B, probija klaster. Ova područja koja okružuju središnji par galaksija prikazana su u crvenoj i zlatnoj boji.

NGC 3372 ili maglica Eta Carinae

Maglica NGC 3372 – poznata i kao maglica Eta Carinae ili jednostavno maglica Carinae – nalazi se na udaljenosti od oko 7600 svjetlosnih godina od Zemlje u južnom zviježđu Cainae. Eta Carinae možda je najpoznatija po spektakularnim stupovima stvaranja (eng. pillars of creation), koje je snimio Hubble i nakon objave slika mnogim znanstvenicima i javnosti oduzeo dah.

Riječ je o jednoj od najvećih i najsjajnijih maglica – velikih ‘rasadnika’ u kojima se rađaju zvijezde. Maglica sadrži više nevjerojatno sjajnih zvijezda, a znanstvenici vjeruju da se njen period života pomalo bliži kraju te da će uskoro ‘eksplodirati’ u divovskoj supernovi. Snimke ove maglice posebno su važne jer pomažu znanstvenicima otkrili načine i okolnosti u kojima se rađaju zvijezde – tj. u konačnici i pomoći shvatiti rađanje našeg Sunca!

'Kozmičke litice' maglice Eta Carinae kako ih je snimio teleskop James Webb (©NASA/ESA/CSA).
‘Kozmičke litice’ maglice Eta Carinae kako ih je snimio teleskop James Webb (©NASA/ESA/CSA).

Slika na prvu podsjeća na ‘krševite planine,’ ali zapravo je riječ o rubu obližnje mlade regije NGC 3324, smještene u maglici Carinae, u kojoj dolazi do stvaranja (tj. rađanja) zvijezda. Slika je snimljena u infracrvenom svjetlu pomoću Webbovog instrumenta NIRCam te otkriva prethodno nejasna područja rađanja zvijezda. Znanstvenici su ovo područje nazvali ‘kozimčke litice’ (eng. cosmic cliffs).

NIRCam – sa svojom oštrom rezolucijom i neusporedivom osjetljivošću – otkriva stotine prethodno skrivenih zvijezda, pa čak i brojne pozadinske galaksije. Ovo razdoblje vrlo ranog formiranja zvijezda teško je uhvatiti jer, za pojedinačnu zvijezdu, traje samo oko 50.000 do 100.000 godina. Međutim Webbova ekstremna osjetljivost instrumenata i izvrsna prostorna rezolucija omogućili su teleskopu da zabilježili ovaj rijedak događaj.

Top 10 stvari koje biste trebali znati o James Webb svemirskom teleskopu

Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram

t.me/kozmoshr

Izvori:

Thaddeus Cesari (8. srpnja 2022.), „NASA Shares List of Cosmic Targets for Webb Telescope’s First Images,“ nasa.gov (pristup 11. srpnja 2022).

Brett Tingley (8. srpnja 2022.), „NASA unveils list of 1st targets for James Webb Space Telescope,“ space.com (pristup 11. srpnja 2022).

„Stephan’s Quintet,“ nasa.gov (pristup 11. srpnja 2022).

Anonymus (11. srpnja 2022.), „NASA Is About to Unveil The Deepest View of The Universe Ever – A Day Ahead of Schedule,“ sciencealert.com (pristup 11. srpnja 2022).

Laura Betz, Alise Fisher, Natasha Pinol (11. srpnja 2022.), „NASA Updates Coverage for Webb Telescope’s First Images Reveal,“ nasa.gov (pristup 11. srpnja 2022).

Rob Garner (12. srpnja 2022.), „NASA’s Webb Delivers Deepest Infrared Image of Universe Yet,“ nasa.gov (pristup 12. srpnja 2022).

Student povijesti koji u slobodno vrijeme voli čitati i pisati o svojim najdražim temama - povijesti, svemiru i astronomiji.