Ένας αστρονόμος εξηγεί τις νέες εικόνες από το τηλεσκόπιο James Webb της NASA

Η έγχρωμη φωτογραφία με την κωδική ονομασία SMACS 0723, που εμφανίστηκε στην οθόνη του Λευκού Οίκου, όπου έγινε η παρουσίαση και στα κανάλια της NASA και έκανε στη συνέχεια τον γύρο στα ειδησεογραφικά μέσα όλου του κόσμου, απεικονίζει τους γαλαξίες που σχηματίστηκαν λίγο μετά το Bing Bang, πριν από 13 δισεκατομμύρια χρόνια. 

Λίγες ώρες αργότερα, δόθηκαν στη δημοσιότητα μερικές ακόμα φωτογραφίες, που αποκαλύπτουν τους παλαιότερους γαλαξίες που έχουν δει ποτέ ανθρώπινα μάτια, στοιχεία για νερό σε έναν πλανήτη 1.000 έτη φωτός από τη Γη και απίστευτες λεπτομέρειες που δείχνουν τη γέννηση και τον θάνατο των άστρων.

Καρέ που κάνουν πράξη την υπόσχεση της NASA: «Σκοπός του πρωτοποριακού τηλεσκοπίου James Webb είναι να εξερευνήσει την προέλευση του σύμπαντος, των γαλαξιών, των αστεριών και της ίδιας της ζωής», όπως σημειώνει ο Silas Laycock, αστρονόμος στο Πανεπιστήμιο της Μασαχουσέτης στο Λόουελ, στο The Conversation.

Πώς όμως φτάνουμε στις απαρχές της ιστορίας, όταν οι φωτογραφίες είναι τωρινές; Η εξήγηση είναι απλή: το φως ταξιδεύει με 186.000 χλμ. το δευτερόλεπτο, οπότε οι μυριάδες κουκίδες που αποτυπώνονται στο υπερσύγχρονο σύστημα του James Webb από τα βάθη του σύμπαντος και των γαλαξιών, δεν είναι παρά εικόνα του απώτερου παρελθόντος. 

Ο Laycock εξηγεί σχετικά με τη λειτουργία του τηλεσκοπίου: «Το James Webb μπορεί πρώτον, να «κοιτάζει» πιο βαθιά και πιο καθαρά από οποιοδήποτε άλλο τηλεσκόπιο στο σύμπαν παρέχοντας εικόνες και στοιχεία για το τι υπήρχε και τι συνέβαινε στις απαρχές της γέννησης του κόσμου και δεύτερον, να αναλύει τις συνθήκες που επικρατούν σε εξωπλανήτες για να διαπιστώνουμε αν είναι κατοικήσιμοι και φιλικοί στη ζωή.

Σχεδιάστηκε για να παρατηρεί το υπέρυθρο φάσμα του φωτός, ακόμα και το ασθενές, που εμποδίζεται από την ατμόσφαιρα της Γης. Χάρη στο γιγαντιαίο του πρώτο κάτοπτρο, που είναι 6,5 φορές μεγαλύτερο από τον προκάτοχό του, το Hubble και στο δεύτερο που μπλοκάρει την υπέρυθρη ακτινοβολία που εκπέμπεται από τον Ήλιο, τη Γη και τη Σελήνη, το Webb μπορεί να παράγει εικόνες με μια ευκρίνεια που δεν έχει επιτευχθεί ποτέ πριν από κανένα άλλο τηλεσκόπιο».

Αρχαίοι γαλαξίες και πρώιμο σύμπαν

Η πρώτη εικόνα από το Webb που είδε ο κόσμος είναι ένα σμήνος γαλαξιών γνωστό στους αστρονόμους ως SMACS 0723. Βρίσκεται στον ουρανό του νότιου ημισφαιρίου και απέχει 5,12 δισεκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη.

«Η λεπτομέρεια των χιλιάδων μεμονωμένων γαλαξιών στην εικόνα είναι εκπληκτική. Είναι σαν το σύμπαν σε υψηλή ευκρίνεια και σας ενθαρρύνω να δείτε την εικόνα πλήρους ανάλυσης και να κάνετε μεγέθυνση για να εκτιμήσετε πραγματικά τις λεπτομέρειες», αναφέρει ο αστρονόνομος και συνεχίζει:

«Οι μεγάλοι λευκοί γαλαξίες στη μέση της εικόνας ανήκουν στο σμήνος και είναι παρόμοιοι σε ηλικία με τον Ήλιο και τη Γη. Γύρω και διάσπαρτοι μεταξύ αυτών εμφανίζονται πιο μακρινοί γαλαξίες, που απλώνονται σε θεαματικά τόξα σαν να φαίνονται μέσα από μεγεθυντικό φακό. Και αυτό ακριβώς συμβαίνει. Οι γαλαξίες του φόντου είναι πολύ πιο μακριά από τη Γη, αλλά φαίνονται μεγεθυσμένοι, καθώς το φως τους κάμπτεται προς τη Γη από τη βαρύτητα του πολύ πιο κοντινού σμήνος.

Στο βάθος μπορείς να δεις αμυδρά κόκκινους γαλαξίες σκορπισμένους σαν ρουμπίνια στον ουρανό. Αυτοί οι γαλαξίες είναι ακόμα πιο μακριά. Μετρώντας τα ακριβή χαρακτηριστικά του φωτός τους, οι αστρονόμοι μπορούν να πουν ότι σχηματίστηκαν πριν από περισσότερα από 13 δισεκατομμύρια χρόνια, αμέσως μετά τη Μεγάλη Έκρηξη».

Ο εξωπλανήτης με ίχνη νερού

Η δεύτερη εικόνα από το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb της NASA καταγράφει τον εξωπλανήτη WASP 96-B, που περιστρέφεται γύρω από ένα αστέρι περίπου 1.000 έτη φωτός από τη Γη, εκτός του ηλιακού μας συστήματος και αποτελείται από αέρια. 

Σύμφωνα με τον Silas Laycock, ο WASP 96-B δε «φωτογραφήθηκε» αλλά αναλύθηκε μέσω φασματογράφου, τεχνική που χρησιμοποιείται για να εξακριβωθεί η χημική σύσταση αυτού του τόσο μακρινού αντικειμένου. Έτσι, διαπιστώθηκε ότι αποτελείται από υδρατμούς (ίχνη νερού), σύννεφα και ομίχλη.

«Καθώς ο Webb προχωρά στην παρατήρηση μικρότερων πλανητών που θα μπορούσαν ενδεχομένως να φιλοξενούν ζωή, οι αστρονόμοι αναμένουν να ανιχνεύσουν τα δακτυλικά αποτυπώματα οξυγόνου, αζώτου, αμμωνίας και άνθρακα με τη μορφή μεθανίου και άλλων υδρογονανθράκων. Ο στόχος είναι να βρεθούν ίχνη ζωής, δηλαδή, χημικές ενώσεις και ουσίες που θα έδειχναν ότι η ατμόσφαιρα τροποποιείται από ζωντανούς οργανισμούς».

Η γέννηση και ο θάνατος των αστεριών 

Στις τρεις τελευταίες εικόνες, το Webb εξερευνά τη γέννηση και το θάνατο των αστεριών. Η ικανότητα του Webb να συλλαμβάνει το υπέρυθρο φάσμα του φωτός, ακόμα και το ασθενές επέτρεψε στις κάμερές του να καταγράψουν θεαματικές λεπτομέρειες του νεφελώματος Carina όπου γεννιούνται τα αστέρια.

Το καρέ με την ονομασία «Κοσμικά Βουνά» είναι σαν να δείχνει ένα τοπίο από βουνά, κοιλάδες και λαμπερά αστέρια, αλλά στην πραγματικότητα είναι μία μόνο μικρή περιοχή σχηματισμού άστρων που ονομάζεται NGC 3324 στο νεφέλωμα Carina. Αποκαλύπτει για πρώτη φορά αόρατες μέχρι πρότινος περιοχές γέννησης των αστεριών.

Και από τη γέννηση, στον θάνατο των αστεριών. «Καθώς τα αστέρια γερνούν και πεθαίνουν, φουσκώνουν για να το πούμε απλά τα εξωτερικά τους στρώματα και σχηματίζουν νεφελώματα, όπως το εκπληκτικό Δακτυλιοειδές Νεφέλωμα, που κατέγραψε το τηλεσκόπιο James Webb. Πρόκειται ουσιαστικά για ένα πελώριο νέφος αερίων που περιβάλλουν ένα άστρο που πεθαίνει», εξηγεί ο αστρονόμος και περνά στην τελευταία φωτογραφία.

«Αυτή απεικονίζει το Κουιντέτο του Στέφαν (Stephan’s Quintet), μία ομάδα πέντε γαλαξιών, που απέχουν 300 εκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη, υπό νέο πρίσμα. Να αλληλεπιδρούν σε έναν κοσμικό χορό γύρω από την υπερμεγέθη μαύρη τρύπα στο κέντρο ενός από τους γαλαξίες».

Αυτό το τεράστιο μωσαϊκό είναι η μεγαλύτερη εικόνα του Webb μέχρι σήμερα, καλύπτοντας περίπου το ένα πέμπτο της διαμέτρου της Σελήνης.

Όπως υπενθυμίζει ο Silas Laycock, το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb είναι το αποτέλεσμα 25 ετών εργασίας χιλιάδων επιστημόνων, μηχανικών και διοικητικών στελεχών που ανήκουν σε μία διεθνή συνεργασία διαστημικών υπηρεσιών, εταιρειών, ερευνητικών κέντρων και πανεπιστημίων παγκοσμίως. Έφυγε από τη Γη στις 25 Δεκεμβρίου του 2021, δίνοντας ραντεβού με την ιστορία της επιστήμης.

Ο John Mather, από τους επικεφαλής του εγχειρήματος, περιέγραψε συναισθηματικά το ταξίδι: «Ήταν δύσκολο να γίνει. Είναι δύσκολο να εκφράσω πόσο δύσκολο ήταν όλο αυτό. Υπήρχαν ένα εκατομμύριο πράγματα που θα μπορούσα να είχαν πάει στραβά. Αλλά δεν πήγαν».