Η πρώτη φωτογραφία του τηλεσκόπιου James Webb δόθηκε στη δημοσιότητα πριν ένα χρόνο, από τον ίδιο τον Αμερικανό πρόεδρο, Τζο Μπάιντεν και συγκλονίζει, καθώς βλέπουμε για πρώτη φορά Γαλαξίες 13,5 δισεκατομμυρίων ετών. Ρωτήσαμε κάποιον ειδικό.

Τι ακριβώς κάνει το τηλεσκόπιο James Webb;

Το τηλεσκόπιο James Webb, του οποίου οι πρώτες εικόνες δημοσιεύθηκαν σήμερα τα ξημερώματα από την NASA, είναι ένα διαστημικό τηλεσκόπιο το οποίο κατασκευάστηκε προκειμένου να  αναζητήσει το φως από τα πρώτα αστέρια και γαλαξίες που σχηματίστηκαν στο Σύμπαν μετά τη Μεγάλη Έκρηξη (Big Bang).

Με τη χρήση του οι επιστήμονες επιδιώκουν να μελετήσουν το σχηματισμό και την εξέλιξη των γαλαξιών, αστέρων και πλανητικών συστημάτων στα νεότερα στάδια «ζωής» του Σύμπαντος. Ακόμη ευελπιστούν πως θα συνεισφέρει στην ανάλυση της χημικής σύστασης των ατμοσφαιρών πλανητών που ανήκουν σε άλλα αστρικά συστήματα, τους γνωστούς «εξωπλανήτες» (exoplanets). Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb είναι ο «διάδοχος» πολλών παλαιότερων τηλεσκοπίων μεταξύ των οποίων και του φημισμένου τηλεσκοπίου Hubble. Διαθέτει βελτιωμένες δυνατότητες παρατήρησης δηλαδή μπορεί να δει βαθύτερα μέσα στο χώρο, και επομένως πιο παλιά στο παρελθόν, καθότι διαθέτει καλύτερη ευκρίνεια (διακριτική ικανότητα) από τους προκατόχους του. 

Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb καταγράφει την υπέρυθρη ακτινοβολία που εκπέμπουν τα θερμά σώματα, όπως είναι οι θερμαινόμενοι δίσκοι αερίων και σκόνης που προηγούνται της δημιουργίας ενός αστέρα ή ενός πλανητικού συστήματος.

Η ακτινοβολία αυτή δε γίνεται αντιληπτή από το μάτι μας, μπορούμε όμως να την αισθανθούμε με τη μορφή θερμότητας όταν στεκόμαστε δίπλα σε ένα καλοριφέρ ή τζάκι. Η υπέρυθρη ακτινοβολία μπορεί και διαπερνάει τα αστρικά νεφελώματα και τα κελύφη διαστρικής σκόνης και αερίων που ενδεχομένως περιβάλλουν έναν αστέρα καθιστώντας τα ανιχνεύσιμα από κατάλληλους αισθητήρες (σ.σ. θυμηθείτε η υπέρυθρη ακτινοβολία δεν γίνεται αντιληπτή από το ανθρώπινο μάτι). 

Ωστόσο επειδή η ατμόσφαιρα της Γης απορροφά ένα μεγάλο μέρος της ακτινοβολίας αυτής, τα τηλεσκόπια υπέρυθρης ακτινοβολίας, όπως είναι το Spitzer Space Telescope, το Wide-field Infrared Survey Explorer κ.λπ. εκτοξεύονται στο διάστημα ή μεταφέρονται σε μεγάλα ύψη από αεροπλάνα  πχ το Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA).

Τι ακριβώς βλέπουμε στη φωτογραφία που δόθηκε στη δημοσιότητα;

Η NASA δημοσίευσε συνολικά πέντε εικόνες και οι πληροφορίες που αναφέρονται στο κείμενο αντλήθηκαν από τον επίσημο ιστότοπο της NASA. Στην πρώτη εικόνα παρουσιάζεται το νεφέλωμα Carina το οποίο είναι ένα από τα μεγαλύτερα και φωτεινότερα νεφελώματα στον ουρανό, ευρισκόμενο σε απόσταση περίπου 7.600 έτη φωτός μακριά στον ομώνυμο αστερισμό του νοτίου ημισφαιρίου.

Τα νεφελώματα είναι αστρικά φυτώρια όπου σχηματίζονται αστέρια. Το νεφέλωμα Carina φιλοξενεί υπερμεγέθη αστέρια, αρκετές φορές μεγαλύτερα από τον Ήλιο (σ.σ. γιατί ο Ήλιος μας είναι και αυτός αστέρι όπως τα υπόλοιπα που βλέπουμε στον νυχτερινό ουρανό). Η δεύτερη εικόνα απεικονίζει το φάσμα του γιγαντιαίου σε διαστάσεις εξωπλανήτη WASP-96b που αποτελείται κυρίως από αέρια. Βρίσκεται σε απόσταση περίπου 1.150 ετών φωτός από τη Γη και περιφέρεται γύρω από το αστέρι του κάθε 3,4 ημέρες.

Έχει περίπου τη μισή μάζα του πλανήτη Δία και η ανακάλυψή του ανακοινώθηκε το 2014. Στην τρίτη εικόνα απεικονίζεται το Νεφέλωμα του Νότιου Δακτυλίου (Southern Ring Nebula) ή αλλιώς το νεφέλωμα «Οκτώ εκρήξεων». Πρόκειται για ένα πλανητικό νεφέλωμα, δηλαδή ένα διαστελλόμενο νέφος αερίου, που περιβάλλει ένα αστέρι που πεθαίνει (σ.σ. ο όρος πλανητικό νεφέλωμα είναι ατυχής καθώς δεν υπάρχει στο κέντρο του πλανήτης). Έχει διάμετρο σχεδόν μισό έτος φωτός και βρίσκεται περίπου 2.000 έτη φωτός μακριά από τη Γη. Στην τέταρτη εικόνα απεικονίζεται το γαλαξιακό σμήνος Stephan Quintet το οποίο βρίσκεται στον αστερισμό του Πήγασου, σε απόσταση 290 εκατομμυρίων ετών φωτός. Ανακαλύφθηκε το 1877 και αποτελεί το πιο πυκνό σμήνος γαλαξιών που έχουν ανακαλυφθεί μέχρι σήμερα. Η τελευταία εικόνα είναι αυτή από τον βαρυτικό φακό SMACS 0723 στον οποίο τεράστια σμήνη γαλαξιών που βρίσκονται στο προσκήνιο (πιο κοντά στη Γη), παραμορφώνουν το φως των αντικειμένων που βρίσκονται στο φόντο (πιο μακριά από τη Γη), όπως προβλέπεται από τη Γενική Θεωρίας της Σχετικότητας του Einstein. Κατά αυτόν τον τρόπο δημιουργείται η αίσθηση της μεγέθυνσης των αντικειμένων του φόντου και επιτρέπεται η θέαση αντικειμένων βαθέως πεδίο όπως εξαιρετικά μακρινούς όσο και αμυδρούς πληθυσμούς γαλαξιών.

Μαθαίνουμε κάτι καινούργιο με αυτές τις εικόνες;

Τα δεδομένα από το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb θα συμβάλλουν στην πληρέστερη κατανόηση του μηχανισμού σχηματισμού των γαλαξιών, των αστέρων και των πλανητών συνθέτοντας μια πληρέστερη «εικόνα» για τη δημιουργία και την εξέλιξη του Σύμπαντος. 

Ευχαριστούμε τον Σταύρο Κουκιόγλου, Φυσικό/ Καθηγητή Δευτεροβάθμιας Εκπαίδευσης - MSc Remote Sensing and Image Processing, Edinburgh University του Ομίλου Φίλων Αστρονομίας (Ο.Φ.Α.) Θεσσαλονίκης