Keď sa minulý rok blížili Vianoce, astronómovia a vesmírni nadšenci z celého sveta sa zišli, aby boli svedkami dlho očakávaného štartu vesmírneho teleskopu Jamesa Webba. Aj keď ide o pozoruhodný kus inžinierstva, teleskop sa nezaobišiel bez kontroverzií – od prekročenia rozpočtu a oneskorenia v pláne až po pomenovanie po bývalom správcovi NASA, ktorý bol obvinený zo zločinov. homofóbia.

Napriek kontroverzii okolo pomenovania a dátumu teleskopu, jedna vec sa tento rok stala veľmi jasnou – vedecké schopnosti JWST sú pozoruhodné. Jej vedecké operácie sa začali v júli 2022 a astronómom už umožnila získať nové perspektívy a odhaliť záhady v širokej škále vesmírnych tém.

Najbližším cieľom JWST je jeden z najambicióznejších projektov v modernej histórii astronómie: znovu navštíviť niektoré z úplne prvých galaxií, ktoré vznikli, keď bol vesmír úplne nový.

Pretože svetlo potrebuje čas, kým sa dostane od svojho zdroja k nám tu na Zemi, pri pohľade na extrémne vzdialené galaxie sa astronómovia môžu v skutočnosti pozrieť späť v čase, aby videli najstaršie galaxie, ktoré vznikli pred viac ako 13 miliardami rokov.

Hoci tam bol Nejaká kontroverzia Astronómovia diskutovali o presnosti niektorých prvých detekcií raných galaxií – prístroj JWST nebol úplne kalibrovaný, takže existoval priestor na kolísanie presného veku najvzdialenejších galaxií – nedávne zistenia podporili myšlienku, že JWST detekoval galaxie z prvých 350 miliónov rokov po veľkom tresku.

To z nich robí najstaršie galaxie, aké boli kedy pozorované, a mali niekoľko prekvapení, napríklad, že boli oveľa jasnejšie, než sa očakávalo. To znamená, že je potrebné dozvedieť sa viac o tom, ako sa galaxie formovali v ranom vesmíre.

Tieto rané galaxie sú identifikované pomocou prieskumov a Fotografie z hlbokého poľa, ktorá používa Webb na prezeranie veľkých plôch oblohy, ktoré sa na prvý pohľad môžu zdať prázdne. Tieto oblasti neobsahujú jasné objekty ako planéty slnečnej sústavy a nachádzajú sa ďaleko od stredu našej galaxie, čo umožňuje astronómom hľadať hlboko vo vesmíre, aby objavili tieto extrémne vzdialené objekty.

JWST dokázal po prvýkrát detekovať oxid uhličitý v atmosfére exoplanéty a nedávno zistil aj množstvo ďalších zlúčenín v atmosfére WASP-39b, vrátane vodnej pary a oxidu siričitého. Nielenže to znamená, že vedci môžu vidieť zloženie atmosféry planéty, ale môžu tiež vidieť, ako atmosféra interaguje so svetlom z hostiteľskej hviezdy planéty, pretože oxid siričitý vzniká chemickými reakciami so svetlom.

Učenie sa o atmosfére exoplanét je kľúčové, ak chceme nájsť planéty podobné Zemi a hľadať život. Prístroje predchádzajúcej generácie dokázali identifikovať exoplanéty a poskytnúť základné informácie, ako je ich hmotnosť alebo priemer a ako ďaleko obiehajú od svojej hviezdy. Aby sme však pochopili, aké by to bolo na jednej z týchto planét, musíme poznať jej atmosféru. Pomocou údajov z JWST budú astronómovia schopní hľadať obývateľné planéty ďaleko za našou slnečnou sústavou.

Nie sú to len vzdialené planéty, ktoré upútali pozornosť JWST. Bližšie k domovu sa JWST používa na štúdium planét v našej slnečnej sústave, vrátane Neptún a Jupiter a čoskoro sa použije aj na štúdium Uránu. Pohľadom do infračerveného rozsahu dokázal JWST identifikovať prvky, ako je Jupiterova polárna žiara a jasný pohľad na Veľkú červenú škvrnu. Vysoké rozlíšenie teleskopu tiež znamená, že môže vidieť malé objekty dokonca aj proti jasu planét, ako je napríklad zobrazenie zriedka videných prstencov Jupitera. Zachytil aj najčistejší obraz Neptúnových prstencov za viac ako 30 rokov.

Ďalšie veľké vyšetrovanie JWST v tomto roku bolo na Marse. Mars je najlepšie preštudovanou planétou mimo Zeme, ktorá v priebehu rokov hostila mnoho roverov, orbiterov a pristávacích modulov. To znamená, že astronómovia celkom dobre rozumejú zloženiu atmosféry a začínajú spoznávať jej poveternostný systém. Mars je tiež ťažké študovať pomocou citlivého vesmírneho teleskopu, akým je JWST, pretože je taký jasný a tak blízko. Ale tieto faktory z neho urobili ideálne testovacie miesto, aby sme zistili, čoho je nový ďalekohľad schopný.

Bol použitý JWST Ako kamery, tak aj spektrálne zariadenia študovať Mars, ukazujúc zloženie jeho atmosféry, ktoré takmer presne zodpovedá modelu očakávanému na základe súčasných údajov, čo ukazuje, aké presné sú nástroje JWST pre tento typ vyšetrovania.

Ďalším cieľom JWST je dozvedieť sa o životnom cykle hviezd, ktorému astronómovia v súčasnosti rozumejú v širokých ťahoch. Vedia, že oblaky prachu a plynu vytvárajú uzly, ktoré pre nich zbierajú viac materiálu a zrútia sa, aby vytvorili napríklad protohviezdy, ale presne to, ako sa to deje, si vyžaduje ďalší výskum. Dozvedia sa tiež o oblastiach, kde vznikajú hviezdy a prečo sa hviezdy zvyčajne tvoria v zhlukoch.

JWST je obzvlášť užitočný na štúdium tohto predmetu, pretože jeho infračervené prístroje mu umožňujú nahliadnuť cez oblaky prachu, aby videli vnútorné oblasti, kde sa tvoria hviezdy. Najnovšie fotografie zobrazujú súbor vývoj protohviezd A vy odhadzujete oblaky a hľadáte kraje, kde sú hviezdy husté, ako tá slávna hviezda piliere stvorenia v Orlej hmlovine. Zobrazovaním týchto štruktúr v rôzne vlnové dĺžkyPrístroje JWST môžu vidieť rôzne znaky tvorby prachu a hviezd.

Keď už hovoríme o pilieroch kreativity, jedným z najväčších odkazov JWST v povedomí verejnosti sú úžasné obrázky vesmíru, ktoré vytvoril. Od medzinárodného vzrušenia, keď boli v júli odhalené prvé snímky teleskopu Nové pohľady na známe pamiatky Podobne ako Columns, aj Web Images boli tento rok všade.

A tiež úžasné Hmlovina Carina A Prvé hlboké poleMedzi ďalšie fotografie, o ktorých sa oplatí premýšľať v priebehu minúty, patria hviezdne vyrezávané postavy Hmlovina TarantulaDusty Tree Rings from Dvojhviezda Wolf-Rayet 140A žiara druhého sveta Jupiter v infračervenej oblasti.

A obrázky stále pribúdajú: Len minulý týždeň bola zverejnená nová fotografia zobrazujúca a žiariace srdce Galaxia NGC 7469.

Je tu rok plný úžasných objavov a ešte viac.