Telescopul spatial James Webb, sau pe scurt JWST, este unul dintre cele mai avansate telescoape construite vreodata. Planificarea pentru JWST a inceput cu peste 25 de ani in urma, iar eforturile de constructie s-au intins pe peste un deceniu. A fost lansat in spatiu pe 25 decembrie 2021 si in decurs de o luna a ajuns la destinatia sa finala: la 930.000 de mile distanta de Pamant. Locatia sa in spatiu ii permite o vedere relativ neobstructionata a universului.
Proiectarea telescopului a fost un efort global, condus de NASA si destinat sa depaseasca limitele observatiei astronomice cu o inginerie revolutionara. Oglinda sa este masiva – aproximativ 21 de picioare (6,5 metri) in diametru. Este de aproape trei ori mai mare decat telescopul spatial Hubble, care a fost lansat in 1990 si functioneaza si astazi.
Este o oglinda a telescopului care ii permite sa colecteze lumina. JWST este atat de mare incat poate „vedea” cele mai slabe si mai indepartate galaxii si stele din univers. Instrumentele sale de ultima generatie pot dezvalui informatii despre compozitia, temperatura si miscarea acestor obiecte cosmice indepartate.
In calitate de astrofizician, ma uit continuu inapoi in timp pentru a vedea cum aratau stelele, galaxiile si gaurile negre supermasive cand lumina lor si-a inceput calatoria catre Pamant si folosesc aceste informatii pentru a intelege mai bine cresterea si evolutia lor. Pentru mine si pentru mii de oameni de stiinta spatiali, telescopul spatial James Webb este o fereastra catre acel univers necunoscut.
Calatorie in timp
Un telescop nu arata stelele, galaxiile si exoplanetele asa cum sunt acum. In schimb, astronomii prind o privire despre cum au fost in trecut. Este nevoie de timp pentru ca lumina sa calatoreasca in spatiu si sa ajunga la telescoapele noastre. In esenta, asta inseamna ca o privire in spatiu este si o calatorie inapoi in timp.
Acest lucru este valabil chiar si pentru obiectele care sunt destul de aproape de noi. Lumina pe care o vedeti de la Soare a parasit-o cu aproximativ 8 minute, 20 de secunde mai devreme. Atat dureaza pana cand lumina Soarelui calatoreste pe Pamant.
Puteti face cu usurinta calculul la asta. Toata lumina – indiferent daca lumina soarelui, o lanterna sau un bec din casa ta – calatoreste cu 186.000 de mile (aproape 300.000 de kilometri) pe secunda. Adica putin peste 11 milioane de mile (aproximativ 18 milioane de kilometri) pe minut. Soarele se afla la aproximativ 93 de milioane de mile (150 de milioane de kilometri) de Pamant. Asta inseamna aproximativ 8 minute, 20 de secunde.
Dar cu cat ceva este mai departe, cu atat lumina lui ia mai mult timp sa ajunga la noi. De aceea lumina pe care o vedem de la Proxima Centauri, cea mai apropiata stea de noi in afara de Soarele nostru, are 4 ani; adica se afla la aproximativ 25 de trilioane de mile (aproximativ 40 de trilioane de kilometri) distanta de Pamant, asa ca lumina dureaza putin peste patru ani pentru a ajunge la noi. Sau, dupa cum le place oamenilor de stiinta sa spuna, patru ani lumina.
Cel mai recent, JWST a observat Earendel, una dintre cele mai indepartate stele detectate vreodata. Lumina pe care JWST o vede din Earendel are aproximativ 12,9 miliarde de ani.
Telescopul spatial James Webb arata mult mai departe in timp decat era posibil anterior cu alte telescoape, cum ar fi Telescopul spatial Hubble. De exemplu, desi Hubble poate vedea obiecte de 60.000 de ori mai slab decat poate ochiul uman, JWST poate vedea obiecte de aproape noua ori mai slab decat poate chiar si Hubble.
Big Bang-ul
Big Bang este un termen folosit pentru a defini inceputul universului nostru asa cum il cunoastem. Oamenii de stiinta cred ca a avut loc acum aproximativ 13,8 miliarde de ani. Este cea mai larg acceptata teorie in randul fizicienilor pentru a explica istoria universului nostru.
Cu toate acestea, numele este putin inselator, deoarece sugereaza ca un fel de explozie, cum ar fi artificiile, a creat universul. Big Bang-ul reprezinta mai indeaproape aparitia unui spatiu care se extinde rapid peste tot in univers. Mediul imediat dupa Big Bang a fost asemanator cu o ceata cosmica care acoperea universul, facand dificila trecerea luminii dincolo de el. In cele din urma, galaxiile, stelele si planetele au inceput sa creasca.
De aceea, aceasta era din univers este numita „evul intunecat cosmic”. Pe masura ce universul continua sa se extinda, ceata cosmica a inceput sa se ridice, iar lumina a fost in cele din urma capabila sa calatoreasca liber prin spatiu. De fapt, cativa sateliti au observat lumina lasata de Big Bang, la aproximativ 380.000 de ani dupa ce a avut loc. Aceste telescoape au fost construite pentru a detecta stralucirea pete ramasa de la Big Bang, a carei lumina poate fi urmarita in banda de microunde.
Cu toate acestea, chiar si la 380.000 de ani dupa Big Bang, nu existau stele si galaxii. Universul era inca un loc foarte intunecat. Evurile intunecate cosmice nu aveau sa se incheie decat cateva sute de milioane de ani mai tarziu, cand primele stele si galaxii au inceput sa se formeze.
Telescopul spatial James Webb nu a fost conceput pentru a observa inca din Big Bang, ci pentru a vedea perioada in care primele obiecte din univers au inceput sa se formeze si sa emita lumina. Inainte de aceasta perioada, telescopul spatial James Webb poate observa putina lumina, avand in vedere conditiile universului timpuriu si lipsa galaxiilor si a stelelor.
Privirea inapoi la perioada apropiata de Big Bang nu este doar o chestiune de a avea o oglinda mai mare – astronomii au facut-o deja folosind alti sateliti care observa emisia de microunde de la foarte curand dupa Big Bang. Deci, telescopul spatial James Webb care observa universul la cateva sute de milioane de ani dupa Big Bang nu este o limitare a telescopului. Mai degraba, aceasta este de fapt misiunea telescopului. Este o reflectare a locului in univers ne asteptam sa apara prima lumina din stele si galaxii.
Studiind galaxiile antice, oamenii de stiinta spera sa inteleaga conditiile unice ale universului timpuriu si sa obtina o perspectiva asupra proceselor care le-au ajutat sa infloreasca. Aceasta include evolutia gaurilor negre supermasive, ciclul de viata al stelelor si din ce sunt alcatuite exoplanetele – lumi dincolo de sistemul nostru solar.
