13
Επιστήμη & Έρευνα

Ένας χρόνος James Webb

Ένας χρόνος James Webb
Το εκπληκτικό διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb έκλεισε ένα χρόνο ζωής. Ρίχνουμε μια ματιά στις ανακαλύψεις που έχει κάνει μέχρι στιγμής και βεβαίως στις φανταστικές φωτογραφίες που έχει τραβήξει από τα πέρατα του Σύμπαντος.

Πριν από ενάμιση χρόνο είχαμε καλύψει την εκτόξευση του νέου διαστημικού τηλεσκοπίου James Webb Space Telescope (JWST), ενώ πριν από έναν χρόνο είχαμε τις πρώτες εικόνες! Πλέον, το JWST βρίσκεται σε λειτουργία και κλείνει τον πρώτο του χρόνο ζωής, μέσα στον οποίο έχει καταφέρει ήδη να κάνει τρομερές παρατηρήσεις, κάποιες από τις οποίες υπόσχονται να αλλάξουν τις αρχές της Φυσικής, αλλά και να μας κάνουν να αναθεωρήσουμε όσα νομίζαμε πως γνωρίζαμε για την ίδια την λειτουργία του σύμπαντος! Κι αυτά μόνο στον πρώτο χρόνο!

Να υπενθυμίσουμε πως το James Webb είναι ένα τηλεσκόπιο σχεδιασμένο για να καταγράφει το φως από γαλαξίες και άλλα ουράνια σώματα σε πολύ μεγάλες αποστάσεις από τη Γη. Όλοι του οι αισθητήρες καταγράφουν περιοχές του υπέρυθρου φωτός και όχι του ορατού, τα κάτοπτρά του είναι καλυμμένα από χρυσό, ο οποίος μπορεί να φαίνεται κίτρινος στο ορατό φως αλλά είναι απόλυτα ανακλαστικός στο υπέρυθρο, ενώ το τηλεσκόπιο διαθέτει ένα υπερ-εξελιγμένο σύστημα σκίασης για να μην περνά η ακτινοβολία του Ήλιου ή της Γης και τα όργανά του να βρίσκονται πάντοτε σε σκιά και σε ιδιαίτερα χαμηλές θερμοκρασίες.

Το James Webb ξεκίνησε να στέλνει εικόνες εξαιρετικής ανάλυσης και τεράστιας επιστημονικής σημασίας από την πρώτη κιόλας μέρα της (δοκιμαστικής τότε) λειτουργίας του! Με την ολοκλήρωση του πρώτου έτους λειτουργίας του, το JWST έχει καταγράψει εκατοντάδες φωτογραφίες από τις εσχατιές του ορατού σύμπαντος, ενώ είναι βέβαιο πως τα δεδομένα που παράγει θα απασχολούν τους ερευνητές για δεκαετίες. Το JWST μας έχει επιτρέψει να βελτιώσουμε τα μοντέλα που αφορούν την εξέλιξη των γαλαξιών, των μεμονωμένων αστέρων, ενώ στο μέλλον ίσως να μπορέσουμε να καταγράψουμε και την ατμόσφαιρα πλανητών που βρίσκονται σε τροχιά γύρω από μακρινά αστέρια! Έχουμε και εικόνες από μακρινά άστρα, τα οποία απεικονίζουν μια μικρή περίοδο στη ζωή των άστρων που μοιάζουν με τον δικό μας Ήλιο, και την οποία ο Ήλιος μας πέρασε πριν από δισεκατομμύρια χρόνια. Επίσης, ενώ μέχρι τώρα ήταν κάτι σπάνιο, σχεδόν σε κάθε εικόνα του μακρινού διαστήματος που καταγράφει το JWST, έχουμε το φαινόμενο του βαρυτικού φακού, δηλαδή την ορατή απόδειξη της θεωρίας της Σχετικότητας του Αϊνστάιν, στο οποίο το φως από πολύ μακρινά ουράνια σώματα κάμπτεται υπό την επίδραση της βαρύτητας πιο κοντινών σωμάτων και σχηματίζει φωτεινά τόξα και άλλες ορατές παραμορφώσεις.

Οι παρατηρήσεις, όμως, δεν περιορίζονται στο μακρινό σύμπαν, καθώς οι επιστήμονες έχουν στρέψει το JWST και προς τους πλανήτες του δικού μας ηλιακού συστήματος, με τα όργανα του τηλεσκοπίου να μας δίνουν μια όψη των πλανητών που όμοιά της δεν είχαμε ξαναδεί! Ειδικά οι εικόνες από τον Κρόνο και τον Δία κόβουν την ανάσα!

The Pillars of Creation are set off in a kaleidoscope of colour in the NASA/ESA/CSA James Webb Space Telescope’s near-infrared-light view. The pillars look like arches and spires rising out of a desert landscape, but are filled with semi-transparent gas and dust, and ever changing. This is a region where young stars are forming – or have barely burst from their dusty cocoons as they continue to form. Protostars are the scene-stealers in this Near-Infrared Camera (NIRCam) image. These are the bright red orbs that sometimes appear with eight diffraction spikes. When knots with sufficient mass form within the pillars, they begin to collapse under their own gravity, slowly heat up, and eventually begin shining brightly. Along the edges of the pillars are wavy lines that look like lava. These are ejections from stars that are still forming. Young stars periodically shoot out jets that can interact within clouds of material, like these thick pillars of gas and dust. This sometimes also results in bow shocks, which can form wavy patterns like a boat does as it moves through water. These young stars are estimated to be only a few hundred thousand years old, and will continue to form for millions of years. Although it may appear that near-infrared light has allowed Webb to “pierce through” the background to reveal great cosmic distances beyond the pillars, the interstellar medium stands in the way, like a drawn curtain. This is also the reason why there are no distant galaxies in this view. This translucent layer of gas blocks our view of the deeper universe. Plus, dust is lit up by the collective light from the packed “party” of stars that have burst free from the pillars. It’s like standing in a well-lit room looking out a window – the interior light reflects on the pane, obscuring the scene outside and, in turn, illuminating the activity at the party inside. Webb’s new view of the Pillars of Creation will help researchers revamp models of star formation.
[embed: jwst 02,03,06.jpg]

Το JWST είναι το πιο ισχυρό τηλεσκόπιο που έχει στη διάθεσή της η ανθρωπότητα για να κοιτάξει μακριά στον χώρο και τον χρόνο του σύμπαντος. Ήδη πριν καν κλείσει έναν χρόνο λειτουργίας, το JWST έχει κάνει καταγραφές που έχουν αλλάξει την πορεία της επιστήμης της Φυσικής. Έχουμε δει τον αρχαιότερο γαλαξία, μόλις 320-350 εκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, δίνοντάς μας οπτικές πληροφορίες για τα αρχικά στάδια εξέλιξης του σύμπαντος. Έχουμε εικόνες από περιοχές έντονης δραστηριότητας σχηματισμού αστεριών, στις οποίες γεννώνται νέα αστέρια – σε μια τέτοια περιοχή γεννήθηκε και ο δικός μας Ήλιος – αλλά και στοιχεία για τις ατμόσφαιρες πλανητών που περιστρέφονται γύρω από μακρινά αστέρια!

Οι ανακαλύψεις του πρώτου χρόνου λειτουργίας του JWST είναι ανεκτίμητες και, ακόμη κι αν το JWST σταματούσε σήμερα να λειτουργεί, τα δεδομένα που έχει στείλει στους πρώτους 12 μήνες είναι αρκετά για να πούμε πως “έβγαλε τα λεφτά του”. Αλλά το JWST έχει μπροστά του αρκετά ακόμη έτη λειτουργίας, στα οποία δε μπορούμε ούτε καν να φανταστούμε τι άλλο πρόκειται να μας δείξει και τι θα ανακαλύψουμε!

Χρόνια πολλά, James Webb!