Megérkezett az első kép a James Webb űrtávcsőtől, rajta a valaha megfigyelt legősibb galaxisokkal

A politikusokat tényekkel kell szembesíteni. A tudomány tényeket gyárt. Segíts minél többet publikálni belőlük!

Magyar idő szerint keddre virradóra bemutatták a James Webb űrtávcső (JWST) legelső teljes felvételét – az univerzumkutatás mérföldkövének tekinthető képet maga az amerikai elnök, Joe Biden vezette fel a Fehér Házban megtartott sajtóeseményen. A valaha megfigyelt legkorábbi és legtávolabbi galaxisokat ábrázoló felvételt hamarosan továbbiak követik, ezeket a NASA ma délután osztja meg.

Az elsőként bemutatott, a SMACS 0723 kódjelű régióról készült mélyűr-felvétel az ősrobbanás utáni néhány száz millió évbe repít minket vissza. A kép előterében hatalmas tömegű galaxishalmazok lényegében kozmikus nagyítóként felnagyítják és elhajlítják a mögöttük lévő objektumokból érkező fényt, ami lehetővé teszi a nagyon távoli és nagyon halvány galaxisok megfigyelését. Összehasonlításképp meg lehet nézni a Hubble űrtávcső korábbi felvételeit a területről.

Forrás: NASA, ESA, CSA, and STScI

Bill Nelson, a NASA főigazgatója a sajtótájékoztatón elmondta, hihetetlen, hogy száz éve még azt gondoltuk, csak egyetlen galaxis létezik, most pedig felvételt készítettünk a világűr egy apró szeletéről, amely több ezer másik galaxist rejt magában. Nelson magyarázata szerint a képen látható szelet akkora részt tölt ki az égbolton, mint amekkorának egy homokszemet látunk, ha kinyújtott karral tartjuk magunk előtt. A kompozitfelvétel a teleszkóp NIRCam nevű eszközével készült, amely 12 és fél órán keresztül alkotott képet a galaxishalmazról különböző hullámhosszokon – és így is mélyebbre látott az űrben, mint a Hubble legtávolabbi képei, amelyek készítése két héten át tartott.

Az első felvétel bemutatását eredetileg (magyar idő szerint) hétfő este 11-re időzítették, majd 23.30-ra csúsztatták, de a Fehér Ház élő adása még éjfél után is csak a „hamarosan jövünk” feliratot mutatta. Miközben az európai űrügynökség (ESA) hivatalos Twitter-oldala már alternatív várakozási zenét ajánlgatott a türelmetlenkedő nézőknek, mások megtalálták a romantikát a késésben: a teleszkóp is éveket csúszott, nehogy már az első képe időben érkezzen.

A stream végül az éjfél utáni első percekben indult el, majd Kamala Harris alelnök felvezette Joe Biden elnököt, aki, miután bocsánatot kért a késésért (elnöksége első közel-keleti látogatását szervezték épp), bemutatta a képet, majd megkérte Bill Nelson NASA-főigazgatót, hogy bővebben is ismertesse, mit látunk.

Leg, leg, leg

A JWST, amelyet 2021. december 25-én indítottak el a Guyana Űrközpontból, az emberiség eddigi legnagyobb és legkomplexebb űrteleszkópja. Hat és fél méteres átmérőjű főtükrével elsősorban infravörös tartományban vizsgálódik, ellentétben a főként látható fényben mérő Hubble-lel. Ezért megpillanthatja a legkorábbi, az ősrobbanás után 200–400 millió évvel keletkezett csillagokat és galaxisokat is, valamint feltárja a más csillagok körül keringő bolygók légkörének összetételét, amint azt korábbi összefoglalónkban részletesen bemutattuk.

A teleszkóp főtükrét 18 darab arany borítású, berilliumból készült, hatszögletű elem alkotja. A főtükör a távoli égitestek fényét a segédtükörre vetíti, amely azt a távcső tudományos műszereire irányítja. Ezek nagyrészt közeli infravörös és közép-infravörös tartományban mérnek, -223 Celsius-fokos hőmérsékleten, amit az az 5 rétegű polimer fólia tesz lehetővé, amely napernyőként védi a távcsövet a napsugárzástól. A NIRCam, NIRSpec, MIRI és FGS/NIRISS képalkotók és spektrométerek ezáltal észlelhetik az erős vöröseltolódással (így nevezzük távoli objektumok esetén a fény hullámhosszának a világegyetem tágulásával érzékelhető növekedését) rendelkező, nagyon korai galaxisokat is.

A James Webb berendezéseiIllusztráció: Tóth András/Qubit.hu/Northrop Grumman

Az eddig megfigyelt legősibb galaxist a Hubble űrtávcső pillantotta meg: a 13,4 milliárd éves GN-z11 (kódjelében a z11 a 11-es vöröseltolódási értékére utal) közel 400 millió évvel a 13,78 milliárd évvel ezelőtti ősrobbanás után jöhetett létre. 

Ma még 3 kép, aztán még 10 év

A James Webb első képeinek csomagjából további három vár még bemutatásra. Az első arról az öt galaxisból álló, 290 millió fényévre lévő galaxiscsoportról készült, amely a Pegasus csillagképben található, és a „Stephan's Quintet” névre hallgat. Ebben négy galaxis alkot valódi csoportot, vagyis gravitációs hatást mérnek egymásra, amely idővel az összeolvadásukhoz vezet. A másodikon az Éta Carinae-köd (NGC 3372) lesz látható, amely egy közel 8 ezer fényévre található, nagy tömegű csillagoknak otthont adó csillagköd. Az utolsó felvétel pedig a Caldwell 74 (NGC 3132) planetáris ködöt fedi fel, amely egy haldokló csillagot körülvevő ionizált gázfelhő, 2000 fényévre a Földtől.

A NASA ezekkel párhuzamosan kiadja a WASP-96b jelű exobolygóról mért színképet is, amely a bolygó összetételéről fog árulkodni. A Földtől 1150 fényévre található gázóriás tömege a Jupiterének közel 50 százaléka, és a WASP-96 nevű csillagához nagyon közel kering, 3,4 naponta kerüli meg.

A NASA által üzemeltetett, európai és kanadai hozzájárulással nagyrészt az USA-ban épített űrtávcső tervezése 1999-ben kezdődött, amikor megépítési költségét félmilliárd dollárra, míg indítását 2007-re becsülték. Az eredeti elképzelésekhez képest így a James Webb több mint egy évtizedes csúszással és 10 milliárd dollár körüli összköltséggel érkezett meg a világűrbe. Mint kiderült, megérte az elhúzódó tesztelési folyamat, ugyanis az űrtávcső kockázatos kicsomagolása, köztük a főtükör kihajtogatása január elejéig rendben lezajlott. A hónap végén a James Webb meg is érkezett a Földtől 1,5 millió kilométerre található L2 Lagrange-pontba, ahonnan zavartalanul végezheti megfigyeléseit.

A NASA technikusai a James Webb 18 elemből álló főtükrét vizsgálják 2016-banFotó: NASA

Ezután a mérnökök sikeresen bekalibrálták a James Webb főtükrének elemeit és műszereit, amely szintén problémamentesen ment. A NASA szerint a teleszkóp a vártnál jobb teljesítményt nyújt, amelyet az első tesztfelvételek is igazoltak. Ez még úgy is igaz, hogy nemrég egy, a korábban modellezettnél nagyobb mikrometeoroid találta el a főtükrének egyik elemét. Az űrteleszkópot a porszemcseütközések kellemetlen hatásának figyelembevételével tervezték, de a vártnál erősebb ütközés miatt a mérnökök újra vizsgálják pormodelljeiket. Ezzel egy időben új, a teleszkóp tükreinek biztonságát szolgáló protokollokat dolgoznak ki azokra az esetekre, amikor bolygónk pályáját meteoresőknek nevezett üstököstörmelék keresztezi.

Ha minden jól alakul, a James Webb küldetése 10 évig is tarthat. Ezalatt a teleszkóp várhatóan szenzációs felfedezéseket fog szállítani galaxisokról, csillagokról és bolygórendszerekről, illetve keletkezésük folyamatáról. Emellett a Földhöz hasonló, a felszíni folyékony víz létezéséhez a csillaguktól megfelelő távolságban keringő exobolygók légkörét is megméri, ami elárulhatja, hogy megfelelő környezetet nyújtanak-e az élethez. Ezt a munkáját a következő hetekben és hónapokban meg is kezdi, a hét Föld-szerű bolygóval rendelkező Trappist-1 rendszer vizsgálatával. Az űrteleszkóp tudományos munkájában a következő években magyar kutatók, köztük Szalai Tamás és Ábrahám Péter is részt vesznek.

A Qubit szerkesztősége azért dolgozik, hogy a magyar nyilvánosság hiteles, alapos és közérthető tudományos ismeretekhez jusson. Tesszük ezt politikamentesen, közszolgálati hevülettel, száznál több kutató és tudós bevonásával. Égető kérdések, dermesztő válságok és zavaros álhírek sűrűjében igyekszünk tartani a fáklyát immár havi bő hétszázezer olvasónknak. Cikkeink ingyen olvashatók, de nem ingyen készülnek. Segítsd a munkánkat!

Kapcsolódó cikkek a Qubiten: