Új korszak kezdődött az űrkutatásban a James Webb űrtávcső első felvételeivel

Legfontosabb

2022. július 12. – 18:01

frissítve

Új korszak kezdődött az űrkutatásban a James Webb űrtávcső első felvételeivel
Az Éta Carinae-köd a James Webb két eszközével, a NIRCammel és a MIRI-vel fotózva, hogy egyszerre láthatók legyenek a csillagok és a háttérben levő galaxisok százai – Fotó: NASA, ESA, CSA, STScI

Másolás

Vágólapra másolva

A hétfői után négy újabb képet közölt a NASA, amelyeket a James Webb űrtávcső, az eddigi legnagyobb és legerősebb űrteleszkóp készített. A lélegzetelállító felvételek az űrkutatás új korszakának kezdetét jelentik.

Hétfőn a NASA és a Fehér Ház együttes erővel mutatta be a 2021 decemberében fellőtt James Webb űrtávcső (JWST) első színes, tudományos képét, a Nemzeti Repülési és Űrhajózási Hivatal viszont keddre is tartogatott még bemutatnivalót, nem is keveset.

Olyannyira, hogy eredetileg kedden lett volna az első képek leleplezése, de Joe Biden amerikai elnök és a NASA-vezető Bill Nelson sem bírtak magukkal, így egy külön kis bemutatót is tartottak. Elsőként egy olyan felvételt mutattak be, amelyhez hasonlót a Hubble űrtávcső is készített korábban (több verzióban is), és amitől akkor teljesen újra kellett gondolnunk mindent, amit a világegyetemről tudni véltünk. A Hubble esetében ez a Hubble Deep Field, majd a Hubble Ultra Deep Field volt, amelyek igazolták, hogy az égbolt egy aprócska, a Földről nézve egy kinyújtott kézben tartott homokszem méretű, feketének tűnő darabján is több ezer galaxis található, ha elég sokáig nézzük.

Az elsőként bemutatott Webb-felvétel ezt ismételte meg, de jól látszik, mennyivel részletesebb, pontosabb képet készített a Hubble-höz képest:

Joe Biden történelmi pillanatnak nevezte, hogy ismertethette a 11 milliárd dolláros űreszköz első színes, tudományos felvételét, amelyről azt mondta, hogy új ablakot nyit a világegyetemre, és az első kép az első pillantásunkat jelenti ezen az ablakon keresztül. A kép maga 12,5 órán át készült – a Hubble Deep Field 100 órányi felvételt sűrített egy képbe –, és a SMACS 0723-as égi objektumot mutatja, egy olyan galaxishalmazt, amely gravitációs lencseként működik, vagyis felerősíti a mögüle érkező, halványabb galaxisok fényét, így azok is jól megfigyelhetővé válnak. Maga a SMACS 0723 galaxishalmaz egyébként a 4,6 milliárd évvel ezelőtti formájában látható.

A keddi NASA-esemény is a hétfőn bemutatott képpel indult, ezt ismertették röviden részleteiben (például, hogy melyik galaxist milyen elemek építik fel, akár úgy is, hogy a sokmilliárd fényévre található), majd rárétek a korábban még sosem látott további felvételekre.

Lélegzetelállító felvételek

A NASA kedden további négy képet mutatott be – két ködöt, egy exobolygót és egy galaxiscsoportot. A NASA, az Európai Űrügynökség, a Kanadai Űrügynökség és a Space Telescope Science Institute szakértőinek bizottsága különleges műgonddal, ötéves munkával állította össze a JWST első célpontjainak listáját. A listával ráadásul a látvány és a tudomány tökéletes elegyét hozták létre: egyszerre tudták az első képekkel prezentálni a James Webb műszereiben rejlő lehetőségeket, és mutattak be olyan képeket, amelyek a laikusok számára is könnyen befogadhatók, egyben mutatják az űreszköz képességeit.

Nézzük is sorban, mit kaptunk (kapunk), és ezeknek a képeknek mi a jelentőségük!

WASP-96b: elsőként egy óriási, főként extrém forró gáz alkotta exobolygó összetételét mutatták be, köszönhetően annak, hogy a James Webb (jelen esetben) 1150 fényévről is meg tudja állapítani egy bolygó (légkörének) összetételét. Ezzel egyébként az első teljes színspektrumot készítette el egy exobolygóról. A spektrum különböző hullámhosszúságú fényeket tartalmaz, amelyek új információkat fednek fel a bolygóról. Mivel a WASP-96b 3,4 naponta megkerüli saját csillagát, így egy földi hét alatt kétszer is meg lehet vizsgálni.

Hogy ez hogyan történik? A Webb a nézőpontjából a csillaga előtt áthaladó bolygót tudja csak spektrográffal vizsgálni. „A csillag fényének egy nagyon apró töredéke ekkor a bolygó légkörén halad át, megmutatva az ott lévő gázok ujjlenyomatát. A spektrográf által készített spektrum meg tudja állapítani, milyen atomok és milyen arányban alkotják a légkört, sőt, még a hőmérsékletüket is. Persze ehhez rettentő pontos és stabil mérésekre van szükség, mert a csillaghoz képest a bolygó igen apró, ezért az előtte való elhaladáskor megfigyelhető változás is az” – magyarázta a Telexnek még decemberben, a Webb fellövése előtt az űrtávcső egyik eszközén, a MIRI-n (Mid-Infrared Instrument) dolgozó Detre Örs Hunor.

A vizsgálat során kiderült, hogy bár a Naprendszerünkben ismertnél sokkal forróbb bolygóról beszélünk, ennek is van vízpára, vagyis felhő a légkörében.

NGC 3132: másodikként a Vitorla csillagképben, a Földtől nagyjából 2000 fényévre található planetáris ködről érkezett kép. Az NGC 3132-ben a gázfelhő egy haldokló csillagtól távolodik – ez egyébként a korábbi, illetve a Webb által készített képeken is sokkal szebben mutat, mint ahogy le lehet írni, elég csak megnézni a friss képet, (Ugyanez a Hubble képén így nézett ki 1998-ban.)

A Vitorla csillagképben található NGC 3132 planetáris köd, balra a James Webb NIRCam, jobbra a MIRI eszközével fotózva – Fotó: NASA, ESA, CSA, STScI
A Vitorla csillagképben található NGC 3132 planetáris köd, balra a James Webb NIRCam, jobbra a MIRI eszközével fotózva – Fotó: NASA, ESA, CSA, STScI

A Webb NIRCam és MIRI eszközeivel is elkészített felvételek korábban ismeretlen részleteket is felfedtek, felfedhetnek az NGC 3132-ről, így azt, hogy a csillagok hogyan fejlődnek, és hogyan hatnak a környezetükre. A Webbnek viszont már most sikerült felfedeznie, hogy az NGC 3132 központjában található, minden irányba évezredek óta gáz- és porgyűrűket kibocsátó halványabb csillag kozmikus porba burkolózik.

Stephan’s Quintet: harmadikként ennek az öt halmazból álló galaxiscsoportnak a képe futott be. Magát a galaxiscsoportot az 1877-es felfedezése óta gyakorta vizsgáltak, szóval elég sok összehasonlítási alap lesz a Webb képei számára. Ez az első olyan ismert galaxiscsoport, amelynek tagjai hatnak egymásra – négy galaxis valószínűleg idővel össze fog olvadni. A Webb pont a galaxisok kölcsönhatását, fejlődését figyelheti meg 290 millió fényév távolságból.

Fotó: NASA, ESA, CSA, STScI
Fotó: NASA, ESA, CSA, STScI

Ez egyébként az eddigi legnagyobb területet lefedő két a Webbtől, akkora részt látunk itt (mozaikként, apró darabokból összeillesztve), mint a Hold ötöde a Földről nézve.

Az Éta Carinae-köd: a végére a Földről csak a déli félgömbről megfigyelhető, tehát Magyarországról egyáltalán nem is látható köd maradt, amelynek közepén a Tejútrendszer egyik legnagyobb tömegű és legfényesebb csillaga található. 175 éve a köd mélyén található csillag közel állt saját maga elpusztításához, ám a robbanás végül nem ehhez, hanem a ködön belüli köd létrejöttéhez vezetett. A Webb szempontjából kiemelt jelentőségű, a ködben ugyanis sorra születnek a csillagok, és az infravörös tartományban vizsgálódó űrtávcső kiválóan meg tudja ezeket figyelni, de mivel iszonyatosan látványos, részben a „hűha faktor” miatt is kerülhetett fel a listára. Egyébként csillagászati léptékben meglehetősen közel, 7600 fényévre van a Földtől.

A látvány mellett persze erősebben megjelenik a tudomány is. A Webb hatalmas felbontásának köszönhetően képes lehet a ködön belül megfigyelni az apróbb szerkezeti részleteket, illetve a ködön belüli gáz áramlását is feltérképezheti.

Magára a bemutatóra is odatette magát a NASA, az Éta Carinae-ködről két műszer, a NIRCam és a MIRI képeit dolgozták össze, hogy egyszerre lássuk a csillagok és a háttérben levő galaxisok százait. Ezek mellett a még születőben levő, egészen fiatal csillagok is feltűnnek a Webb képén, amelyeket korábban nem láthattunk – ez a korszak 50-100 ezer évig tart csak egy csillag életében, úgyhogy nem könnyű megfigyelni. Ez a kép látható a borítónkban, felül.

Ezek a képek mesterségesen, utólagosan, szűrők sokaságának segítségével lettek kiszínezve, hogy az infravörös tartományban látó James Webb után mi is élvezni tudjuk az űr látványát. Ezért is szembetűnő, mekkora is a különbség a Webb kiszínezett, tudományos felvételei, illetve annak a Fine Guidance Sensornak (FGS) az érzékelője által készített képek között, amelynek elsődleges feladata, hogy a tudományos eszközök kameráit rögzítse egy adott csillagra:

Fotó: NASA, CSA, FGS team
Fotó: NASA, CSA, FGS team

Ez még csak a kezdet

A tizennégy év csúszás és hússzoros drágulás után fellőtt James Webb űrtávcső küldetését eredetileg 10 évre tervezték, ám annyira tökéletesen ment minden a fellövéssel és a Földtől 1,5 millió kilométerre található pályára állással, hogy a NASA számításai szerint 10 helyett 20 évre elegendő üzemanyaga lesz a JWST-nek.

A július közepén bemutatott öt kép pedig természetesen csak a kezdet. Az első tudományos kép(ek) leleplezése elvonta a figyelmet arról, hogy a NASA azt is közölte, az űrtávcső eszközeinek mind a 17 működési módozata sikerrel átment mindent tesztprogramon, vagyis 100 százalékban kész a tudományos munkára.

A Hubble-től eltérő módon infravörös tartományban kutató Webbet elsősorban arra tervezték, hogy a világegyetem legkorábbi korszakait, annak születését, a friss csillagok létrejöttét és az exobolygókat kutassa, de a Naprendszeren belül is végez majd vizsgálatokat.

A tudósok azt remélik, a JWST segít megérteni, hogyan alakultak ki a Jupiter gyűrűi, hogy valóban vízpárát lövell-e ki magából a Jupiter egyik jeges holdja, az Europa. Szintén a Naprendszeren belül maradva a Webb megvizsgálja majd az Uránuszt (augusztustól) és a Neptunuszt (jövő júniustól). Eközben például arra kaphatunk választ, hogy miért hűl le fokozatosan a Neptunusz. De még a jelenleg több marsjáróval vizsgált Mars esetében is segítségünkre lehet a Webb, például a bolygó globális időjárásának megfigyelésével.

Támogasd a Transtelexet!

Az erdélyi közösségnek saját, független lapja csak akkor lehet, ha azt az olvasótábora fenntartja. Támogass minket akár alkalmi jelleggel, ha pedig teheted, állíts be rendszeres támogatást!

Támogatom!
Kedvenceink
Kövess minket Facebookon is!