BALTIMORE – Doteraz to bola pastva pre oči z neba: rozľahlý čierny priestor, ktorý sa hemží nepochopiteľne vzdialenými, nepochopiteľnými kvapkami svetla. Prízračné obrazy Neptúna, Jupitera a ďalších susedov, o ktorých sme si už mysleli, že ich poznáme. Hmloviny a galaxie videné prenikavými infračervenými očami vesmírneho teleskopu Jamesa Webba.

Teleskop, pomenovaný po Jamesovi Webbovi, riaditeľovi NASA počas pristátia na Mesiaci Apollo, je spoločným projektom NASA, Európskej vesmírnej agentúry a Kanadskej vesmírnej agentúry. Začalo to Vianoce pred rokom – po dvoch desaťročiach problémov a 10 miliardách dolárov – vtedy misia pozorovať vesmír Vo vlnových dĺžkach, ktoré ľudské oko nevidí. S primárnym zrkadlom širokým 21 stôp je Webb sedemkrát výkonnejší ako jeho predchodca, Hubbleov vesmírny teleskop. V závislosti od metódy výpočtu môže jedna hodina pozorovania na ďalekohľade stáť NASA 19 000 dolárov alebo viac.

Ale ani NASA, ani astronómovia nezaplatili všetky tie peniaze a politický kapitál len za krásne obrázky – a nikto sa nesťažuje.

„Prvé snímky boli len začiatkom,“ povedala Nancy Levinsonová, dočasná riaditeľka Space Telescope Science Institute, ktorá spravuje Webb aj Hubble. „Je potrebné viac, aby sa to zmenilo na skutočnú vedu.“

Na tri decembrové dni asi 200 astronómov zaplnilo sálu ústavu, aby si vypočuli a prediskutovali prvé výsledky z ďalekohľadu. Podľa organizátorov bolo na internete videných ďalších približne 300 ľudí. Táto udalosť bola oneskorenou oslavou úspešného spustenia a otvorenia spoločnosti Webb a predzvesťou jej svetlej budúcnosti.

Astronómovia jeden po druhom vystúpili na pódium, rýchlo sa rozprávali, aby dodržali 12-minútový limit, a vrhli sa do sveta objavov. Galaxie, ktoré aj vo svojej relatívnej mladosti už vytvorili supermasívne čierne diery. Atmosférické štúdie niektorých zo siedmich skalných exoplanét obiehajúcich Trappist 1, hviezdu červeného trpaslíka, ktorá môže obsahovať obývateľné planéty. (Údaje naznačujú, že najmenej dvom z exoplanét chýbajú masívne atmosféry prvotného vodíka, ktoré by udusili život, ako ho poznáme, ale môžu mať slabé atmosféry hustejších molekúl, ako je voda alebo oxid uhličitý.)

„Sme v biznise,“ vyhlásil Bjorn Beneke z Montrealskej univerzity a poskytol údaje o exoplanéte.

Megan Reiter z Rice University vzala svojich kolegov na „hlboký ponor“ cez kozmické útesy, zamračené ohnisko tvorby hviezd v súhvezdí Carina, kedysi obľúbený kúsok oblohy. Sleduje, ako výtrysky nových hviezd, rázové vlny a ionizujúce žiarenie z blízkych, hmotnejších hviezd zrodených pri vysokej teplote neustále pretvárajú kozmickú geografiu a spôsobujú vznik nových hviezd.

„Toto by mohol byť model toho, čím prešlo naše slnko, keď vzniklo,“ povedal Dr. Reiter v rozhovore.

Medzi prezentáciami, na vedľajšej koľaji a na chodbách si špičkoví astronómovia, ktorí boli prítomní v roku 1989, keď sa prvýkrát objavila myšlienka Webbovho teleskopu, navzájom blahoželajú a zdieľajú vojnové príbehy o vývoji ďalekohľadu. Počuteľne zalapali po dychu, keď deti prezentovali údaje, ktoré vyhodili do vzduchu ich úspechy s Hubbleom.

Jane Rigbyová, vedkyňa projektu operácií teleskopu, si spomenula na svoje emocionálne zmätky spred roka, keď bol ďalekohľad konečne blízko štartu. Prístroj je navrhnutý tak, aby sa rozvinul vo vesmíre – ide o zložitý proces s 344 „jednobodovými zlyhaniami“ – a iba Dr. Rigby ich môže počítať znova a znova.

„Bola som v popretí,“ povedala v Baltimore. Ale spustenie a nasadenie prebehlo bezchybne. Teraz povedala: „Žijem svoj sen.“

Garth Illingworth, astronóm na Kalifornskej univerzite v Santa Cruz, ktorý v roku 1989 predsedal kľúčovému stretnutiu v Inštitúte vedy vesmírneho teleskopu, ktoré nakoniec viedlo k Webbovi, jednoducho povedal: „Som z toho nadšený.“

Na recepcii po prvom dni stretnutia John Mather z Goddard Space Flight Center NASA a vedúci vedec projektu Webb od začiatku zdvihol pohár 20 000 ľuďom, ktorí postavili teleskop, 600 astronómom, ktorí ho testovali vo vesmíre a nová generácia vedcov, ktorí ju budú používať.

„Niektorí z vás sa ešte ani nenarodili, keď sme to začali plánovať,“ povedal. „Vlastniť!“

cestný stroj

Ďalekohľad nabitý kamerami, spektrometrami a inými prístrojmi zatiaľ prekonal očakávania. (Jeho analytická sila je dvojnásobná v porovnaní s tým, čo je inzerované.) Dr. Rigby uvádza, že bezchybný štart teleskopu zanechal dostatok paliva na manévrovanie, aby mohol fungovať 26 alebo viac rokov.

„To sú šťastné čísla,“ povedala, keď s kolegami prehrabávala štatistiku výkonu svojich strojov. Dr. Rigby varoval, že prístroje teleskopu sa stále kalibrujú, takže čísla sa môžu ešte zmeniť. Pripravte sa na prepočítanie svojich výsledkov stlačením tlačidla, povedal som skupine astronómov v hale: „Inak budete nenávidieť svoj život.“

Snáď najväčšie Webbovo prekvapenie sa doteraz týka udalostí na začiatku tisícročia vesmíru. Zdá sa, že galaxie sa formovali, generovali a živili hviezdy rýchlejšie, než odhadujú kozmologické modely testované v bojoch.

„Ako postupujú galaxie tak rýchlo?“ opýtal sa dnes prítomný Adam Riess, laureát Nobelovej ceny za fyziku a kozmológ z Johns Hopkins University.

Skúmanie tejto provincie – „kozmickej jari“, ako ju nazval jeden astronóm – je cieľom niekoľkých medzinárodných spoluprác so skratkami ako JADES (Advanced Deep Extragalactic Survey), CEERS (Cosmic Evolution for Early Launch Science) a GLASS (Grism Lens). -Amplified Survey).z vesmíru) a PEARLS (primárne extragalaktické oblasti pre vedu o reionizácii a šošovkovaní).

Webbovo infračervené videnie je ústredným bodom tohto úsilia. Ako sa vesmír rozpína, vzdialené galaxie a nebeské telesá sa vzďaľujú od Zeme tak rýchlo, že ich svetlo sa napína a premieňa na neviditeľné infračervené vlnové dĺžky. Po určitom bode sa najvzdialenejšie galaxie vzdialia tak rýchlo, ich svetlo sa roztiahne vo vlnovej dĺžke, že ho nevidí ani Hubbleov teleskop.

Teleskop Webb bol navrhnutý tak, aby odhalil a preskúmal tieto oblasti, ktoré predstavujú vesmír starý iba miliardu rokov, keď prvé galaxie začali prekvitať hviezdami.

„Chvíľu trvá, kým hmota vychladne a stane sa dostatočne hustou na to, aby zapálila hviezdy,“ poznamenala Emma Curtis Lake z University of Hertfordshire a členka tímu JADES. Dodala, že rýchlosť tvorby hviezd dosiahla vrchol, keď mal vesmír štyri miliardy rokov, a odvtedy klesá. Vesmír má teraz 13,8 miliardy rokov.

Astronómovia merajú kozmické vzdialenosti pomocou parametra nazývaného červený posun, ktorý udáva, do akej miery je svetlo prichádzajúce zo vzdialeného objektu natiahnuté. Len pred pár mesiacmi sa za vysoký červený posuv považoval červený posun 8, čo zodpovedá dobe, keď mal vesmír približne 646 miliónov rokov. Vďaka doktorke Curtis Lake a jej kolegom je teraz štandardný červený posun 13,2, čo zodpovedá dobe, keď mal vesmír len 325 miliónov rokov.

Doktorka Curtis-Lake a jej tím nasmerovali teleskop na kúsok oblohy nazývaný Boží juh a hľadali galaxie, ktoré Hubble nemohol zaznamenať. Iste, boli štyria, duchovia v opare Stvorenia Heat. Následné merania potvrdili, že sa skutočne vracia v čase.

„Nechceli sme povedať, že si to myslíme – verejne,“ povedal člen JADES Brant Robertson z Kalifornskej univerzity v Santa Cruz.

Nepredpokladá sa, že rekord bude trvať dlho. Spolupráca CEERS oznámila kandidátsku galaxiu Môže mať červený posun 16keďže vesmír mal len 250 miliónov rokov.

Odborníci už diskutujú o tom, či tieto preťažené galaxie odhaľujú niečo zásadné a prehliadané v súčasných teóriách raného vesmíru. Možno nejaké pole alebo vplyv v tom čase zvýšil gravitáciu, čo urýchlilo rast galaxií a čiernych dier. Alebo možno tieto nezrovnalosti jednoducho odrážajú vedecký skepticizmus o chaotických detailoch – „gastrofyzike“ – vzniku hviezd.

Za posledných 20 rokov astronómovia zdokonalili solídny „štandardný model“ vesmíru zložený z tmavej energie, temnej hmoty a malej skupiny atómovej hmoty. Je príliš skoro na prelomenie tejto paradigmy, povedal Dr. Curtis Lake v rozhovore. Webb mohol mať pred sebou tri desaťročia sledovania. „Sme v počiatočnom štádiu,“ povedala.

Záverečná reč padla na Dr. Mathera. Obmedzil históriu ďalekohľadu a vyjadril sa k Barbare Mikulski, bývalej senátorke Marylandu, ktorá projekt podporila v roku 2011, keď hrozilo jeho zrušenie. Predstavil si aj ďalší veľký počin NASA: 12-metrový vesmírny teleskop s názvom Habitable Worlds Observatory, ktorý vyhľadáva a študuje planéty.

Povedal: „Všetko, čo sme urobili, stálo za to.“ „Tak sme tu: Toto je slávnostná párty, nahliadneme do toho, čo tu je. Nie je to posledná vec, ktorú budeme robiť.“