Zdjęcie gromady galaktyk SMACS 0723 było zaledwie początkiem całego zestawu pierwszych fotografii naukowych zrobionych przez Teleskop Webba. Wczoraj NASA opublikowała kolejne z nich. Przedstawiają obiekty znajdujące się w różnych, często odległych od siebie częściach Wszechświata. 

– To świt nowej ery w astronomii – napisano na stronie Laboratorium Napędu Odrzutowego NASA, które zarządza jednym z instrumentów badawczych Webba. Teleskop powstał dzięki współpracy NASA oraz europejskiej (European Space Agency, ESA) i kanadyjskiej agencji kosmicznej (Canadian Space Agency, CSA). 

– Te zdjęcia zrobione przez Teleskop Webba pokazują, że Webb pozwoli nam dotrzeć do odpowiedzi na pytania, których jeszcze nie umiemy sobie nawet zadać – mówił Bill Nelson, administrator NASA. – Nie mogę się doczekać odkryć, których z jego pomocą dokonamy – a dopiero zaczęliśmy! – dodał. 

Entuzjazm wyrażany od dwóch dni przez naukowców, miłośników astronomii, a także polityków, jest w pełni uzasadniony. Teleskop Webba powstawał kilkadziesiąt lat i kosztował aż 10 mld dol. Jednak – gdy wreszcie rozpoczął pracę – okazał się technologicznym majstersztykiem. Jego główne lustro rozpiętości 6,5 m rejestruje promieniowanie podczerwone. Pozwala to naukowcom obserwować najstarsze i najbardziej oddalone od nas rejony kosmosu, które dotychczas pozostawały poza ich zasięgiem. 

Mgławica Pierścień Południowy. fot. NASA, ESA, CSA, and STScI

Mgławica Pierścień Południowy 

Ten niezwykły obiekt został odkryty przez Johna Herschela w pierwszej połowie XIX wieku. Zwana też Rozerwaną Ósemką mgławica planetarna składa się z obłoków pyłów i gazu wyrzucanych w przestrzeń kosmiczną przez umierającą gwiazdę. Mgławica Pierścień Południowy znajduje się ok. 2,5 tys. lat świetlnych od Ziemi, w konstelacji Żagla. 

Teleskop Webba sfotografował ją z pomocą dwóch urządzeń. Zdjęcie po lewej zostało zrobione przez NIRCam (Webb’s Near-Infrared Camera) – kamerę pracującą w bliskiej podczerwieni. Natomiast to po prawej – przez urządzenie zwane MIRI (Mid-Infrared Instrument), rejestrujące średnią podczerwień.

To drugie zdjęcie jest przełomowe. Pokazuje bowiem po raz pierwszy obie gwiazdy znajdujące się w centrum Rozerwanej Ósemki. Zamglona i mniejsza gwiazda jest tą, która wyrzuca w przestrzeń kosmiczną materię składającą się na mgławicę. Jaśniejsza gwiazda jest jeszcze zbyt młoda, by tworzyć mgławicę – być może zrobi to w przyszłości. 

Co ciekawe, oba zdjęcia zawierają też pewien niewidoczny na pierwszy rzut oka szczegół. Po lewej stronie mgławicy, w górnej połówce fotografii, znajduje się nieduży jasny pasek. To obiekt niezwiązany z Pierścieniem Południowym – inna galaktyka uwidoczniona idealnie „z boku”. 

Mgławica Carina. fot. NASA, ESA, CSA, and STScI

Mgławica Carina 

Ta fotografia wygląda jak obraz łańcucha górskiego, z grzbietami, szczytami i dolinami, poprzetykanymi przez liczne jasno święcące gwiazdy. Przedstawia fragment Mgławicy Carina oznaczony jako NGC 3324. W tym regionie – odwrotnie niż w przypadku Rozerwanej Ósemki – nowe gwiazdy dopiero się formują. 

Najwyższe „wierzchołki” NGC 3324, składające się z rozgrzanego i rozświetlonego gazu, mają 7 lat świetlnych. Fotografia to popis możliwości Webba, który jest w stanie z detalami fotografować „gwiezdne żłobki”. Czyli obszary narodzin nowych gwiazd, pełne kosmicznego pyłu, i przez to trudne do badania za pomocą teleskopów pracujących w świetle widzialnym. 

Kwintet Stephana. fot NASA, ESA, CSA, and STScI

Kwintet Stephana 

Tą nazwą określa się grupę galaktyk znajdującą się w konstelacji Pegaza. Choć na pierwszy rzut oka można tu naliczyć 5 galaktyk (w centrum dobrze widać dwie, które łączą się ze sobą), to tylko cztery z nich znajdują się blisko siebie. 

Galaktyka położona najbardziej po lewej – NGC 7320 – w rzeczywistości nie ma nic wspólnego z pozostałymi czterema. Od Ziemi dzieli ją 40 mln lat świetnych, podczas gdy jej cztery towarzyszki – 290 mln lat świetlnych. I to one oddziałują ze sobą grawitacyjnie. W galaktyce znajdującej się na samej górze naukowcy dopatrzyli się też śladów obecności masywnej czarnej dziury. 

Fotografia Kwintetu Stephana (nazwanego tak od nazwiska jego odkrywcy, francuskiego astronoma Édouarda Jean-Marie Stephana) dowodzi niezwykłych możliwości Webba. To ujęcie powstało ze złożenia 1000 obrazów i zawiera 150 mln pikseli. Pokazano na nim obszar nieba odpowiadający jednej piątej średnicy Księżyca (patrząc z Ziemi). 

Egzoplaneta WASP-96b. fot. NASA, ESA, CSA, and STScI

Egzoplaneta WASP-96b 

Ta fotografia dowodzi, że Teleskop Webba jest doskonałym narzędziem nie tylko do badania galaktyk i gwiazd, ale również egzoplanet (czyli planet znajdujących się poza Układem Słonecznym). WASP-96B to gazowy olbrzym o masie wynoszącej prawie połowę masy Jowisza. Od Ziemi dzieli go 1150 lat świetlnych, znajduje się w gwiazdozbiorze Feniksa. Jest to jedna z 5 tys. potwierdzonych egzoplanet Drogi Mlecznej. 

W jaki sposób można badać skład chemiczny atmosfery odległej planety z pomocą teleskopu? Gdy egzoplaneta znajduje się pomiędzy swoją gwiazdą a teleskopem, światło gwiazdy przenika przez jej atmosferę. W zależności od tego, jaki jest skład atmosfery, światło to nieznacznie się zmienia. 

Pierwiastki znajdujące się w atmosferze planety pochłaniają promieniowanie o pewnych określonych długościach fali. Dzięki temu, analizując widmo promieniowania docierającego do teleskopu, można określić skład chemiczny atmosfery. W przypadku WASP-96b wykazano w ten sposób, że planetę otacza woda oraz chmury pary wodnej. To odkrycie, które zawdzięczamy Webbowi – wcześniej sądzono, że wokół WASP-96b nie ma chmur. 

Źródło: NASA, webbtelescope.org, JPL