Nauka

NASA: zdjęcia z teleskopu kosmicznego Webb. Astrofotografia (i nauka) w najlepszym wydaniu

przeczytasz w 5 min.

Pierwsze zdjęcie z Webba wzbudziło nasz apetyt na jeszcze więcej pięknych obrazów głębokiego kosmosu. Takich zdjęć w trakcie wieloletniej misji tego teleskopu kosmicznego będziemy oglądać jeszcze wiele, ale już teraz możemy zobaczyć kolejne

Pierwsze historyczne kolorowe zdjęcie z Webba zobaczyliśmy nocą z poniedziałku na wtorek (11 na 12 lipca 2022). Już ta jedna fotografia, i jej porównanie z najlepszymi osiągami teleskopu Hubble, dowodzi, że wszystkie piękne słowa pod adresem teleskopu kosmicznego Webb nie były rzucane na wiatr. Zapewnienia astronomów i techników, że teleskop oferuje doskonałe parametry obserwacyjne i jakość obrazu, o której jeszcze niedawno nam się nie śniło (a raczej śniło i obawialiśmy się, że sny pozostaną w sferze marzeń), okazały się prawdą.

NASA już wcześniej nas poinformowała, co zobaczymy, ale to nie zmienia faktu, że najważniejsze było to jak to zobaczymy. Poniżej najlepsze z najlepszych wśród pierwszych zdjęć, a także widm (bo takie dane obserwacyjne są również niezmiernie cenne), które w ostatnich tygodniach zarejestrowały instrumenty najpotężniejszego teleskopu kosmicznego jakim dysponuje obecnie ludzkość. I porównanie tych zdjęć z tym (tam gdzie to możliwe) co byliśmy w stanie zaobserwować wcześniej za pomocą innych teleskopów kosmicznych.

Najlepsze z najlepszych, czyli premierowe zdjęcia z teleskopu kosmicznego JWST

Widmo planety WASP-96 b

Widmo, czyli odcisk jaki w świetle odbitym od planety możemy wykryć nawet z odległości kilkuset lat świetlnych (WASP-96 b znajduje się w odległości 1150 lat świetlnych), pozwala nam analizować skład między innymi atmosfer planetarnych. W tym przypadku chodzi o gorącą gwiazdę gazową, która obiega przypominającą nasze Słońce gwiazdę. W widmie widoczne są liczne sygnatury świadczące o obecności wody w atmosferze tej planety. Tego typu widma obserwował już Hubble, ale ogromna precyzja danych z teleskopu Webb pozwoli jeszcze precyzyjniej wnioskować nam o faktycznym składzie atmosfer planet pozasłonecznych, a także świadczyć o obecności chmur i mgieł.

Widmo planety

Dodatkowa obserwacje za pomocą instrumentu NIRISS, czyli spektrografu obrazującego, pozwoliła wykryć zmiany jasności na poziomie 0,02%, co dało nam piękną krzywą zmiany blasku gwiazdy WASP-96 podczas zaćmienia wywołanego przez przesuwającą się przed nią planetę WASP-96 b.

Zaćmienie tranzyt

Mgławica Pierścień Południowy

Zdjęcie tej mgławicy planetarnej, czyli obiektu, który jest pozostałością po późnych fazach ewolucji gwiazd podobnych do Słońca, pokazane jest jako para obrazów z dwóch różnych instrumentów. Pierwszy (po lewej) wykonano w bliskiej podczerwieni, która pokazuje ogromną ilość pyłu wyrzuconego niegdyś z gwiazdy, która obecnie jest białym karłem. 

Drugi obraz (po prawej) pokazuje jak głębiej można zajrzeć dzięki obserwacjom w średniej podczerwieni. Na zdjęciu widać w środku mgławicy jasną plamę, która pokazuje lokalizację białego karła. Ten karzeł nie jest oczywiście tak duży, ale jego promieniowanie termiczne rozgrzewa otaczającą go chmurę pyłu czyniąc dla obserwatora w średniej podczerwieni bardzo jasną. 

Mgławica Pierścień Południowy
Dwa obrazy wykonane kolejno przez kamery NIRCam i MIRI, czyli w bliższej i średniej podczerwieni

Poniżej porównanie z obserwacją wykonaną przez teleskop Hubble (obrazek po lewej).

Kwintet Stephana

Kwintet Stephana znalazł się na największym, pod względem liczby pikseli i rozmiaru kątowego, 150 Mpix zdjęciu, które obejmuje obszar nieba o przekątnej porównywalnej z jedną piątą średnicy Księżyca. Ogromna rozdzielczość pozwala studiować strukturę galaktyk i jej zależność od procesów w nich zachodzących. Częściowo związanych z obecnością czarnych dziur w ich wnętrzach, częściowo związaną z wzajemnym oddziaływaniem grawitacyjnym.

Warto tu przypomnieć, że tylko cztery z tych galaktyk, które znajdują się 290 milionów lat świetlnych od Ziemi, są powiązane grawitacyjnie. Piąta (ta po lewej o najbardziej granularnej strukturze) znajduje się ćwierć miliarda lat świetlnych bliżej nas.

Kwintet Stephana
Połączone obserwacje z kamer NIRCam i MIRI w teleskopie Webb dla Kwintetu Stephana

Poniżej porównanie z obserwacją wykonaną przez teleskop Hubble (obrazek po lewej).

Po lewej zdjęcie z teleskopu Hubble, po prawej z teleskopu Webb

Mgławica Carina (Kosmiczne Klify)

Dzięki teleskopowi Webb astronomowie mogli zobaczyć setki nowo narodzonych gwiazd, które wcześniej uciekały detekcji ze względu na niedostateczną rozdzielczość obserwacji. Pierwsze zdjęcie to obraz z kamery bliskiej podczerwieni NIRCam, drugi to połączenie ujęć z tej kamery i kamery MIRI dla średniej podczerwieni.

Kosmiczne Klify podczerwień
Obraz uzyskany przez różne filtry kamery NIRCam

Kosmiczne Klify mozaika bliska średnia podczerwień
Łączone ekspozycje z kamer NIRCam i MIRI teleskopu Webb

Na powyższych zdjęciach widać region określany mianem Kosmicznych Klifów (NGC 3324), czyli obszar powstawania gwiazd odległy o około 7600 lat świetlnych. Klify zostały ukształtowane poprzez wyrzeźbienie ich w mgławicy materii, z której powstają gwiazdy. Rolę dłuta spełniło intensywne promieniowanie ultrafioletowe i wiatry słoneczne z młodych i bardzo masywnych gwiazd.

Poniżej porównanie zdjęć z teleskopu Hubble (po lewej) i teleskopu Webb.

Zdjęcia w wersji dla poszukiwaczy detali

Jeśli interesuje was bliższa inspekcja najważniejszych z pokazanych dziś zdjęć z teleskopu Webb, skorzystajcie z tych odnośników, które prowadzą do ich zoomowalnych wersji.

Dlaczego obserwacje z teleskopu Webb są tak ważne

Teoretycznie odpowiedź na to pytanie jest prosta. Webb z większym zwierciadłem niż jakikolwiek dotychczasowy kosmiczny teleskop, z czulszymi instrumentami niż najlepsze z tych, którymi dysponujemy na Ziemi, jest w stanie pokazać nam Wszechświat niemal na nowo.

Zobaczymy więcej galaktyk, więcej gwiazd, dokładniejsze widma obiektów takich jak planety pozasłoneczne, sięgniemy dalej w przeszłość kosmosu. To wydaje się oczywiste. Jednak trzeba chwili zadumy, by w pełni zrozumieć jak wiele zmienić potrafią dane z teleskopu Webb.

Bo astrofotografia (ograniczmy się tu do takiego prostego określenia) nie jest taka jak zwykła fotografia. Owszem lepsze aparaty, więcej megapikseli na sensorach o większych niż wcześniej pikselach pozwalają na bardziej detaliczne obrazy i lepsze zdjęcia w słabszym oświetleniu. Takie zdjęcia wygodniej kadrować, lepiej na nich dostrzec nowe szczegóły. Ale wciąż to są zdjęcia, które odbieramy podobnie jak wcześniejsze, w kategoriach dokumentalnych, estetycznych. W fotografii mody nie jest ważne jak wiele pikseli tworzy twarz modelki, a to jak atrakcyjnie prezentuje się takie zdjęcie.

Gromada SMACS 0723
Pierwsze kolorowe zdjęcie z teleskopu Webb. Gromada galaktyk SMACS 0723 i wywołane przez nią zjawisko soczewkowania grawitacyjnego

Z kolei dla astronomów istotny jest fakt, że możemy zobaczyć niejako z bliska (bo więcej szczegółów na zdjęciach sprawia takie wrażenie) obiekty i miejsca, które leżą daleko w kosmosie. Miejsca, których poznanie pozwoli lepiej zrozumieć funkcjonowanie tego niezwykłego tworu jakim jest Wszechświat. Z każdym lepszych teleskopem jesteśmy coraz dokładniej obserwować odległe galaktyki, rozróżniać w nich coraz więcej gwiazd i innych struktur.

Webb spektrum SMACS 0723
Tak identyfikowano najodleglejsze galaktyki na pierwszym zdjęciu głębokiego kosmosu jakie wykonał Webb. Za pomocą obserwacji spektroskopowych i pomiarów przesunięcia ku czerwieni (ang. redshift)

To wszystko tworzy statystykę, która dla astronomów jest bardzo ważna. A czasem pozwala zrozumieć zjawiska i procesy, których nie byliśmy wcześniej pojąć ze względu zbyt wąską perspektywę. Komputery, z których dziś powszechnie korzystamy, smartfony, to urządzenia, które mogły zaistnieć dzięki temu, że uzyskaliśmy kilkadziesiąt lat temu wzgląd w mikroświat, który jeszcze sto lat temu był dla nas niedostrzegalny i nie do końca zrozumiały. Tak samo dzieje się w astronomii, a korzyści z dokładnego poznania Wszechświata mogą kiedyś przełożyć się w niespodziewany sposób na korzyści dla naszego codziennego życia.

To dlatego Webb jest tak ważnym instrumentem naukowym i choć kosztował krocie to bardzo dobrze, że w końcu powstał i znalazł się w kosmosie. Nawet jeśli nie my, to przyszłe pokolenia docenią to co dzięki niemu osiągnie nauka.

Źródło: NASA, inf. własna

Komentarze

13
Zaloguj się, aby skomentować
avatar
Komentowanie dostępne jest tylko dla zarejestrowanych użytkowników serwisu.
  • avatar
    JaYmZ
    12
    To dopiero początek przygody teleskopu Jamesa Webba w fotografowaniu kosmosu. I to jest w tym wszystkim najlepsze.
    • avatar
      owatanka
      2
      Dzieki teleskopowi webba mozna zajzec jeszcze dalej niz bylo to mozliwe dotychczas, mozna ujzec galaktyki dalej niz bylo to mozliwe, szacuje sie ze ilosc widzialnych z ziemi galaktyk moze wynosic nawet 3,5 tryliona co jest drastycznie wyzszym wynikiem niz do tej pory...najlepsze zdjecia z hubbla pozwalaly oszacowac te liczbe na kilkaset miliardow lecz bardziej dokladne zdjecia pokazuja ze ogromna ilosc galaktyk poprostu przeoczono bo zwyczajnie swiecily zbyt slabo.
      Naukowcy badajacy zdjecia sadzili ze najlepszej jakosci zdjecia glebokiej przestrzeni zawieraja szum male punkciki nie do rozpoznania na zdjeciach, webb pokazal ze to nie punkciki a cala masa galaktyk a miedzy nimi jeszcze wiecej punkcikow
      Teleskop webb ma okolo 3 razy wyzsza rozdzielczosc oraz 10 krotnie wyzsza czulasc w podczerwieni, dzieki wiekszym zwierciadlom niz hubble moze zbierac 7 razy wiecej swiatla dzieki czemu widzi dalej i moze obserwowac obiekty znacznie ciemniejsze.
      • avatar
        Irrlicht
        1
        Panie Redaktorze, przy mgławicy planetarnej jest pomylone zdjęcie po stronie Hubble'a. Webb obserwował NGC 3132 a porównawcze zdjęcie z Hubbla zostało tu wzięte z M57 (NGC 6720).
        • avatar
          oreonoreon
          0
          XXI wiek. Potrafimy badać kosmos, a tymczasem korwiniarze nadal nie myją rąk po zrobieniu kupy.
          • avatar
            antytalent
            0
            Czyli nadal nie zobaczymy planet pozasłonecznych.
            • avatar
              CocoJambo
              -20
              Kowboje przesadzili z blurem i HDR jak malowali te zdjęcia w PHOTOSHOPIE!!!!
              • avatar
                myszka91
                0
                W Kałwida też wierzycie? Już sposób prezentacji mówi, że to jajca i ściema w wykonaniu tego zakłamanego imperium https://www.polsatnews.pl/wiadomosc/2022-07-12/usa-joe-biden-i-nasa-pokazali-pierwsze-zdjecie-z-teleskopu-jamesa-webba/ kukła dziadek Biden to pewnie nawet nie wiedział co jest grane.