Teleskop Jamesa Webba działa od ponad roku. "Znacznie przekroczył nadzieje, które w nim pokładano"

25 grudnia 2021 rozpoczęła się misja Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba. Znajduje się on w tak zwanym punkcie L2, oddalonym od Ziemi o 1,5 miliona kilometrów. W lipcu NASA upubliczniła pierwsze zdjęcia, które zachwyciły profesjonalistów i amatorów astronomii.

Zdaniem doktora habilitowanego Macieja Mikołajewskiego, emerytowanego profesora Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu, teleskop Webba "znacznie przekroczył nadzieje, które w nim pokładano". - Najlepiej świadczą o tym opinie, zgodnie z którymi czasami brakuje wręcz narzędzi do interpretacji uzyskiwanych dzięki niemu danych. Dotyczy to na przykład fizycznego i chemicznego składu atmosfer pozasłonecznych planet - wyjaśnił.

- W pewnym sensie powtarza się sytuacja sprzed prawie pół wieku, kiedy wystrzelono teleskop International Ultraviolet Explorer. Wtedy też naukowcy mieli problemy z interpretacją nowego typu danych - przypomniał astronom. - Wówczas okazało się, że nie potrafimy zidentyfikować licznych linii spektroskopowych wielu pierwiastków. Teraz mamy problem z uwzględnieniem tak zwanej nieprzezroczystości w atmosferach egzoplanet, by móc z całą pewnością określać ich skład chemiczny i poziom zachmurzenia - wytłumaczył specjalista.

Obserwacja dalekich planet to tylko jedno z wielu zadań teleskopu. - Wydaje mi się, że najważniejsza grupa odkryć dotyczyć będzie ewolucji Wszechświata. Mówimy między innymi o obserwacjach pierwszych galaktyk, które powstały krótko po Wielkim Wybuchu - wskazał prof. Mikołajewski.

Wśród obiektów zaobserwowanych już przez teleskop Jamesa Webba jest na przykład CEERS-93316, oddaloną o 35 miliardów lat świetlnych od Ziemi galaktykę, która powstała zaledwie 235 milionów lat po Wielkim Wybuchu, czyli krótko po narodzinach pierwszych gwiazd. - Równie ważne jest badanie tak zwanego okresu południa Wszechświata, które przypada mniej więcej na połowę jego wieku. To czas, kiedy w galaktykach lawinowo powstawały gwiazdy - wyjaśnił ekspert. W tym kontekście można wskazać choćby obserwacje Mgławicy Tarantula, znajdującej się w położonym niedaleko Drogi Mlecznej Wielkim Obłoku Magellana, czy zdjęcia Filarów Stworzenia. Dzięki zdolności patrzenia na kosmos w zakresie przenikających przez pył fal podczerwonych teleskop zarejestrował tysiące młodych gwiazd. Jednoczenie obserwacje w dłuższych falach podczerwonych ukazały struktury zbudowane właśnie z międzygwiezdnego pyłu.

Jak opisał astronom, "normalne gwiazdy mają temperaturę przynajmniej 3000 Kelwinów, kiedy więc przechodzi się do obserwacji w dłuższych falach, większość z nich znika i wtedy widać chłodniejszy pył i strukturę mgławicy". - Dzięki temu można też obserwować kokony, w których dopiero kształtują się nowe gwiazdy - zaznaczył.

Instrument, który potrafi dojrzeć krańce Wszechświata, okazuje się też bardzo przydatny obserwacjach ziemskiego podwórka, czyli Układu Słonecznego. Teleskop nadesłał już m.in. wyjątkowo dokładne zdjęcia Jowisza, ukazując np. system jego pierścieni i zorze.

Naukowiec przypomniał, że "Webb pokazał zjawiska pogodowe na Tytanie, największym księżycu Saturna". - Księżyc ten ma swoje morza i oceany, parowanie, chmury i deszcze, ale zamiast wody, w tym obiegu są węglowodory. Tytan jest bardzo zimny, więc reagujący na podczerwień teleskop mógł dostrzec szczegóły w atmosferze tego globu - wytłumaczył.

Urządzenie to pokazało też, że może wspierać eksperymenty, prowadzone wewnątrz Układu Słonecznego. Tak było z misją DART, w której NASA uderzyła sondą w małą planetoidę Dimorphos, aby sprawdzić, czy da się zmienić tor jej ruchu. W podobny sposób mogłyby być odchylane trajektorie planetoid zagrażających kiedyś Ziemi.

Webb nadesłał zdjęcia materiału wyrzuconego w przestrzeń po uderzeniu, a takie informacje mające kluczowe znaczenie dla kolejnych misji badawczych, czy (w razie potrzeby) chroniących Ziemię.

Czytaj też: Sukces misji NASA. "Po raz pierwszy ludzkość zmieniła trajektorię ciała niebieskiego"

Uderzenie skróciło okres obiegu Dimorphosa okrążającego większą planetoidę - Didymosa, aż o ponad 30 minut. Profesor Mikołajewski z Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu podkreślił, że "to ogromna różnica". - Tymczasem skala zmiany zależy m.in. od budowy uderzanego ciała. Po kolizji obserwacje były prowadzone właśnie, m.in. z pomocą Teleskopu Jamesa Webba oraz Teleskopu Hubble’a - opowiedział ekspert.