Έχουν περάσει σχεδόν δύο χρόνια από την βαρυσήμαντη εκτόξευση του διαστημικού τηλεσκοπίου James Webb, ενός αξιοσημείωτου οργάνου που έχει την αξιοσημείωτη ικανότητα να καταγράφει εικόνες του σύμπαντος με απαράμιλλη ευκρίνεια. Αυτή η καινοτόμος τεχνολογία είναι ανεκτίμητη για τους επιστήμονες και τους αστρονόμους, παρέχοντας ανεκτίμητα δεδομένα. Διακρίνοντας τον εαυτό του από τα συμβατικά επίγεια τηλεσκόπια, το τηλεσκόπιο Webb υπερβαίνει τους περιορισμούς που επιβάλλονται από τη βαρυτική έλξη, το μαγνητικό πεδίο και την ατμόσφαιρα της Γης. Επιπλέον, σε αντίθεση με τον προκάτοχό του, το τηλεσκόπιο Hubble, το Webb δεν περιφέρεται γύρω από τον πλανήτη μας. Αντίθετα, διατηρεί μια σταθερή θέση 1,5 εκατομμύριο χιλιόμετρα μακριά, μεταξύ της Γης και του Ήλιου.
Τι κατάφερε να συλλάβει το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb
Στη Βαλτιμόρη, οι εικόνες που λαμβάνονται από το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb υποβάλλονται σε επεξεργασία για να αφαιρεθούν τυχόν παράγοντες που ενδέχεται να εμποδίσουν τους επιστημονικούς στόχους. Για να γίνουν αυτές οι εικόνες ελκυστικές και εύκολα κατανοητές στο ευρύ κοινό, εφαρμόζεται μια μικρή βελτίωση χρώματος, περίπου 5%. Επιπλέον, τους τελευταίους μήνες, ο Webb επέτρεψε σε επιστήμονες ξετυλίξτε τα μυστήρια των αρχαίων μαύρων τρυπών και να κατανοήσουν καλύτερα τον σχηματισμό των γαλαξιών στα πρώιμα στάδια του σύμπαντος, όπως εξηγείται στο άρθρο για .
Για παράδειγμα, Ο γαλαξίας φάντασμα, γνωστός και ως M74, φωτογραφίζεται μονόχρωμα χρησιμοποιώντας τέσσερα διαφορετικά φίλτρα στο όργανο MIRI του τηλεσκοπίου Webb. Κατά την άφιξή τους στο κέντρο επιχειρήσεων στη Βαλτιμόρη, αυτές οι εικόνες υποβάλλονται σε σχολαστική επεξεργασία για να αφαιρεθούν τυχόν ατέλειες ή τεχνουργήματα που προκαλούνται από το όργανο, με αποτέλεσμα παρθένες εικόνες που οι επιστήμονες μπορούν να χρησιμοποιήσουν απευθείας στην έρευνά τους.
Εδώ και αρκετό καιρό, οι επιστήμονες έχουν επίγνωση της ύπαρξης μικρότερων μαύρων τρυπών στα πρώτα στάδια του σύμπαντος. Ωστόσο, μόνο μέσω των παρατηρήσεων του Webb μπόρεσαν τελικά να τους εντοπίσουν οριστικά.
Καταγράφοντας φάσματα ουράνιων αντικειμένων όπως οι πλανήτες, τα αστέρια και οι γαλαξίες, το τηλεσκόπιο επιτρέπει μια ολοκληρωμένη κατανόηση της σύνθεσής τους. Ο φασματογράφος Webb διαδραματίζει κρίσιμο ρόλο σε αυτή τη διαδικασία διαχωρίζοντας το υπέρυθρο φως σε διάφορα στοιχεία., αποκαλύπτοντας έτσι ένα φάσμα που αποκαλύπτει την ύπαρξη διαφόρων χημικών στοιχείων και μορίων. Σε τι χρησιμεύει το τηλεσκόπιο; και πώς βοηθά στην εξερεύνηση του σύμπαντος.
Χρησιμοποιώντας φασματική ανάλυση, οι αστρονόμοι εντόπισαν με επιτυχία την παρουσία διοξειδίου του θείου, νατρίου, καλίου, υδρατμών, διοξειδίου του άνθρακα και μονοξειδίου του άνθρακα στον εξωπλανήτη WASP-39 b. Αυτή η τεχνική μας επιτρέπει επίσης να παρατηρούμε ουράνια αντικείμενα που καλύπτονται από σκόνη και αέρια, διευρύνοντας έτσι σημαντικά την άποψή μας για το σύμπαν.
Βάθη μαύρης τρύπας
Η δημοσίευση από τη NASA της εικόνας του γαλαξία CEERS 1019 και της υπερμεγέθους μαύρης τρύπας του, που καταγράφηκε από το τηλεσκόπιο James Webb στις 6 Ιουλίου 2023, έχει προσελκύσει σημαντική προσοχή από την επιστημονική και αστρονομική κοινότητα. Αυτή η αξιοσημείωτη εικόνα αποκαλύπτει την πιο απομακρυσμένη ενεργή υπερμεγέθη μαύρη τρύπα που έχει εντοπιστεί ποτέ, βρίσκεται μέσα σε έναν γαλαξία που γεννήθηκε λίγο πάνω από 570 εκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Αυτό που ξεχωρίζει αυτή τη μαύρη τρύπα είναι η σχετικά μέτρια μάζα της, που ζυγίζει περίπου εννέα εκατομμύρια ηλιακές μάζες, η οποία είναι σημαντικά μικρότερη σε σύγκριση με τις περισσότερες υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες στο πρώιμο σύμπαν, οι οποίες συνήθως αριθμούν πάνω από ένα δισεκατομμύριο φορές τη μάζα του Ήλιου μας.
Η παρουσία μιας μαύρης τρύπας στο CEERS 1019, παρά το σχετικά μικρότερο μέγεθός της, έχει πυροδοτήσει έρευνες για τον σχηματισμό της κατά τα πρώτα στάδια του σύμπαντος. Οι επιστήμονες γνώριζαν την πιθανότητα να υπήρχαν μικρότερες μαύρες τρύπες στον πρώιμο κόσμο, αλλά μόνο από τις παρατηρήσεις του Webb κατάφεραν να επιβεβαιώσουν οριστικά την ύπαρξή τους.
Μετά από έναν ολόκληρο χρόνο διασχίζοντας την τεράστια έκταση του διαστήματος, η συλλογική προσπάθεια μεταξύ της NASA, της ESA και της CSA, γνωστής ως διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb συνεχίζει να μας εκπλήσσει με τις εκπληκτικές εικόνες του. Πρόσφατα, αποκάλυψε δύο εκπληκτικές φωτογραφίες που δείχνουν την απέραντη ομορφιά του NGC 604, ένας υπέροχος γαλαξίας γεμάτος με περίπου 200 ουράνια σώματα. Αυτές οι μαγευτικές εικόνες προσφέρουν μια ματιά στις περίπλοκες λεπτομέρειες αυτού του αστρικού φαινομένου, αφήνοντάς μας δέος.
Εικόνα από NIRCam
Ο NGC 604, ένας γαλαξίας που έχει περίπου το μισό μέγεθος του Γαλαξία μας, καταγράφεται σε δύο νέες εικόνες που τραβήχτηκαν από το NIRCam (Κοντά στην Υπέρυθρη Κάμερα) και το MIRI (Μέσο Υπέρυθρο Όργανο). Αυτές οι εικόνες αποκαλύπτουν μια περίπλοκη και πλήρης απεικόνιση της διαδικασίας σχηματισμού άστρων, που δείχνει διαστελλόμενες φυσαλίδες γεμάτες αέριο και διασκορπισμένα νήματα. Το επίπεδο λεπτομέρειας ξεπερνά τις προηγούμενες παρατηρήσεις και παρουσιάζει μια ζωντανή ταπισερί της ουράνιας γέννησης.
Η εικόνα που τραβήχτηκε από την κάμερα κοντά στο υπέρυθρο παρέχει επιβεβαίωση της ύπαρξης δύο νεαρών αστεριών που βρίσκονται πάνω από το κεντρικό νεφέλωμα. Επιπλέον, μέσα στο νεφέλωμα παρατηρούνται ζωντανές κόκκινες δομές σε σχήμα φυσαλίδας, τις οποίες η NASA αποδίδει στην επιρροή των ανέμων που δημιουργούνται από τα πιο έντονα και φωτεινά αστέρια στο NGC 604. Η εικόνα αποκαλύπτει επίσης εντυπωσιακές πορτοκαλί λωρίδες, που υποδηλώνουν την παρουσία άνθρακα -ενώσεις με βάση τις ονομασίες πολυκυκλικοί αρωματικοί υδρογονάνθρακες (PAHs). Αυτές οι ουσίες είναι σημαντικά συστατικά του διαστρικού μέσου και παίζουν καθοριστικό ρόλο στον σχηματισμό ουράνιων σωμάτων, αν και η προέλευσή τους παραμένει αινιγματική. Επιπλέον, η εικόνα δείχνει την αξιοσημείωτη ικανότητα των δύο νεαρών, λαμπερών αστεριών να ανασκάπτουν ανοίγματα στη σκόνη πάνω από το κεντρικό νεφέλωμα.
εικόνα MIRI
Η εικόνα MIRI δείχνει μια σημαντική μείωση στον αριθμό των άστρων, ιδιαίτερα των υπεργιγάντων, που είναι ένα εκατομμύριο εκατό φορές φωτεινότερα και μεγαλύτερα από τον Ήλιο μας, αντίστοιχα. Αυτή η μείωση μπορεί να αποδοθεί στο γεγονός ότι αυτά τα καυτά αστέρια εκπέμπουν σημαντικά λιγότερο φως στα μήκη κύματος που συλλαμβάνονται από το MIRI. Επιπλέον, σε αυτές τις παρατηρήσεις, Το τηλεσκόπιο Webb έχει εξερευνήσει την ατμόσφαιρα του Ουρανού και πώς αυτό επηρεάζει το σχηματισμό νέων αστέρων στο NGC 604. Η παρουσία ψυχρότερων συστάδων αερίου και σκόνης εκπέμπει μια φωτεινή λάμψη και η ίδια διαδικασία σχηματισμού άστρων ανιχνεύεται σε αυτές τις περιοχές όπως και σε άλλες περιοχές του σύμπαντος.
Η NASA εντόπισε διακριτούς μπλε σχηματισμούς που μοιάζουν με έλικες, υποδεικνύοντας την πιθανή ύπαρξη πολυκυκλικών αρωματικών υδρογονανθράκων. Όπως αναφέραμε προηγουμένως, αυτοί οι υδρογονάνθρακες είναι ζωτικής σημασίας για το σχηματισμό ουράνιων σωμάτων όπως οι πλανήτες και τα αστέρια. NGC 604, η ηλικία του οποίου υπολογίζεται σε περίπου 3,5 εκατομμύρια χρόνια, διαθέτει ένα φωτεινό νέφος αερίου που εκτείνεται σε μια εντυπωσιακή διάμετρο 1.300 ετών φωτός.
