NASA/ESA/CSA/STS

James Webb, primele imagini: nebuloase în jurul unor stele muribunde și clustere de galaxii14 min read

De Ionuț Preda 12.07.2022

Telescopul spațial James Webb și-a început misiunea științifică cu o serie de premiere în cercetarea spațială

La jumătate de an de la lansarea telescopului spațial James Webb, NASA a făcut publice primele imagini științifice obținute de cel mai scump instrument din istoria cercetării spațiale. Este marcat, astfel începutul misiunii științifice generale a telescopului, iar obiectivele alese de agenția spațială pentru această premieră au fost selectate pentru a arăta versatilitatea și potențialul științific al telescopului spațial: de la clustere de galaxii aflate la miliarde de ani-lumină față de Pământ la exoplanete situate la doar câteva mii.

Clusterul de galaxii SMACS 0723, cea mai îndepărtată imagine în infraroșu a Universului

imagini James Webb

Clusterul SMACS, prima imagine obținută de telescopul James Webb prezentată publicului. NASA/ESA/CSA/STS

Prima imagine științifică obținută de James Webb a fost dezvăluită de NASA luni, în prezența președintelui american Joe Biden.„Biden unveils James Webb Space Telescope’s ultradeep view of the universe”, space.com Ea cuprinde clusterul de galaxii SMACS 0723, situate la a 4,6 miliarde de ani-lumină distanță, în constelația Volans (numită și „Peștele Zburător”).

Este o imagine compozită captată cu instrumentul NIRCam (Near-Infrared Camera), camera principală a telescopului, care poate acoperi lungimi de undă de la 0,6 la 5 microni în spectrul infraroșu. Imaginea este alcătuită din observații efectuate la diferite astfel de lungimi de undă pe parcursul a peste 12,5 ore. În comparație, o imagine similară a aceluiași obținută de telescopul Hubble în 2008 a necesitat săptămâni de observații:

Rezultatul final este cea mai clară și îndepărtată imagine în infraroșu a unei porțiuni a Universului obținută până în prezent. „NASA’s Webb Delivers Deepest Infrared Image of Universe Yet”, nasa.gov/ Cele mai îndepărtate dintre galaxiile captate în acest câmp, care apar în imagine ca puncte mici, roșii, se află la o distanță de 13,1 miliarde de ani-lumină – este cel mai îndepărtat

imagini James Webb

Analiză spectroscopică a unei galaxii situate la 13,1 miliarde de ani-lumină. NASA/ESA/CSA/STS

În cerul vizibil de pe Pământ, clusterul acoperă o porțiune de dimensiunea unui grăunte de nisip ținut la o lungime de braț.

Observarea unor galaxii atât de îndepărtate și datorită unei proprietăți speciale a clusterelor de galaxii: fenomenul de lentilă gravitațională. Masa imensă a clusterului provoacă o curbură în spațiu-timp, distorsionând și amplificând lumina emisă de galaxii și mai îndepărtate, o parte dintre ele fiind captate pentru prima dată prin intermediul lui James Webb.

Sute de stele noi în nebuloasa Carina

Imagini James Webb

Nebuloasa Carina captată de telescopul James Webb. NASA/ESA/CSA/STS

O țintă mult mai apropiată, dar în același timp extrem de spectaculoasă, nebuloasa Carina este situată la aproximativ 7.600 de ani-lumină distanță față de Pământ, în sudul constelației cu același nume.

Nebuloasa – un corp de nori interstelari alcătuite din varii gaze în care se formează într-un ritm accelerate clustere de stele – a fost surprinsă și ea anterior de telescopul Hubble, în 2009. „The Carina Nebula: Star Birth in the Extreme”, hubblesite.org Carina conținea cea mai luminoasă stea cunoscută din Calea Lactee, WR 25, dar și unul dintre cele mai „tinere” clustere de stele, Trumpler 14, format între acum 300.000 și 500.000 de ani.

Telescopul James Webb a reușit în premieră să surpindă sute de stele noi în cadrul nebuloasei, precum și câteva galaxii de fundal care nu fuseseră captate de Hubble. „Aburul” care pare că se înalță dinspre nebuloasă este de fapt gaz și praf ionizat extrem de fierbinte care scapă din nebuloasă din cauza radiațiilor ultraviolete foarte intense.

WASP-96 b are, de fapt, nori

Analiza spectroscopică a luis WASP-96b. NASA/ESA/CSA/STS

Prima exoplanetă analizată de James Webb a fost descoperită în 2014„Astronomers find an exoplanet atmosphere free of clouds”, keele.com și se află la aproximativ 1.120 de ani-lumină distanță de Pământ. Este un gigant gazos care are aproximativ jumătate din masa lui Jupiter și care completează o orbită în jurul astrului propriu, numit WASP-96, o dată la fiecare 3,4 zile.

Planeta a intrat în atenția astronomilor deoarece părea să nu fi avut nori în atmosferă, pe baza unei analize spectroscopice efectuate cu telescopul ESO Very Large Telescope în 2018, care a relevat o semnătură foarte clară a sodiului, bănuită a fi posibilă doar într-o atmosferă fără nori.

James Webb a realizat, prin intermediul instrumentului NIRISS (Near-Infrared Imager and Slitless Spectrograph), o analiză mult mai complexă care a relevat, însă, prezența vaporilor de apă și a norilor în atmosfera planetei. Este cea mai detaliată analiză spectroscopică a unei exoplanete din istorie.

O privire mai apropiată în inima Nebuloasei Inelului Sudic

Imagine a nebuloasei în infraroșu apropiat. NASA/ESA/CSA/STS

Cunoscută și sub numele de „Nebuloasa Optului Explodat”, din cauza faptului că observarea ei cu anumite telescoape îi conferă aspectul cifrei 8,„A glowing pool of light: Planetary Nebula: NGC 3132, hubblesite.org nebuloasa situată la aproximativ 2.000 de ani-lumină este alcătuită din gaze eliberate dintr-o stea muribundă aflată la centrul acesteia, care se extind în toate direcțiile.

Aspectul îi oferă categorisirea de „nebuloasă planetară”, însă personajele principale sunt cele două stele din centrul acesteia. Cea mai puțin luminoasă, o pitică albă, mai mică decât Soarele, dar extrem de fierbinte, este cea care a creat nebuloasa și care o face atât de spectaculoasă: radiația ultravioletă pe care o emană de la suprafață luminează gazele înconjurătoare prin fluorescență.

Se bănuiește că și partenera acesteia, aflată într-o etapă mult mai timpurie de evoluție stelară, va emite propria nebuloasă atunci când va intra în ultimele etape ale vieții – un sfârșit pe care l-ar putea avea și Soarele peste aproximativ șase miliarde de ani.

imagini James Webb

Imagine a nebuloasei în infraroșu mediu, în care se observă și steaua din care a originat (punctul roșu din centru). NASA/ESA/CSA/STS

James Webb a captat imagini mult mai detaliate ale nebuloasei în infraroșu apropiat și mediu, surprinzând o imagine clară a stelei din care s-a creat nebuloasa. S-a observat, astfel, că aceasta din urmă este înconjurată de praf.„NASA’s Webb Captures Dying Star’s Final ‘Performance’ in Fine Detail”, nasa.gov

Cvintetul lui Ștefan în 150 de milioane de pixeli

imagini James Webb

NASA/ESA/CSA/STS

Cvintetul lui Ștefan, situat la 290 de milioane de ani-lumină distanță în constelația Pegas, a fost primul grup de galaxii compacte descoperit vreodată și de atunci a devenit și cel mai studiat. Este și ușor de recunoscut, deoarece patru dintre membrii grupului de galaxii au forme spiralate și ușor distorsionate. Membrul central este format, de fapt, din două galaxii foarte apropiate, NGC 7318A și NGC 7318B, iar apropierea dintre acestea și NGC 7319 (dreapta-sus) duce la formarea unui număr foarte ridicat de clustere stelare noi.

Galaxia din partea de stânga sus, NGC 7320, este cea care „strică” în mod tehnic denumirea de „cvintet”, deoarece studii ulterioare au arătat că aceasta este de fapt de șapte ori mai apropiată de Pământ decât restul grupului, aflându-se la „doar” 40 de milioane de ani-lumină distanță. „În imaginile captate anterior de Hubble, Stephan’s Quintet”, hubblesite.org aceasta era și singura galaxie din care se puteau distinge stele individuale, o dovadă în plus a apropierii acesteia.

Noua privire asupra formațiunii combină peste 1.000 de segmente separate în infraroșu mediu și apropiat și este cea mai masivă dintre imaginile obținute de telescop, acoperind echivalentul unei cincimi din diametrul lunii pe cer. Se observă detaliu mult mai ridicat gaura neagră supermasivă de la centrul galaxiei superioare, NGC 7319, care are o masă de 24 de milioane de ori mai mare și emană energie luminoasă de 40 milioane de ori mai puternică decât Soarele.

CITEȘTE ȘI: Telescopul spațial James Webb a fost lansat. Iată ce trebuie să știi


Pentru a rămâne la curent cu cele mai recente descoperiri și imagini obținute de telescopul James Webb, urmărește rubrica Sci-Memo, care apare luni, o dată la două săptămâni.



Text de

Ionuț Preda

Redactor cu câțiva ani de experiență în presa centrală. Este curios despre aplicarea tehnologiilor SF în lumea reală și evoluția ideilor de-a lungul istoriei.

SPAȚIU|SCI-FACTS

(Încă) 5 concepții greșite despre astronomie și spațiul cosmic

De
Astronomia, la fel ca și alte științe, are parte de miturile și concepțiile sale greșite. Și nu sunt puține deloc.
SĂNĂTATE|TURNING POINT

Cum a scăpat variola maimuței de sub control?

De
Sistemele sanitare obosite de pandemie și stigma asociată cu pictarea bolii drept una ce afectează doar comunitatea LGBT a dus numărul de cazuri la peste 25.000.
SPAȚIU|SOLUȚII

Medicina care vrea să-i ajute pe oameni să iasă în spațiu

De
Medicina spațială e un domeniu încă la început, dar fără de care nu ar putea exista astronauții, turismul spațial sau perspectiva colonizării altor planete.
SPAȚIU|SOLUȚII

Starliner, un backup necesar pentru transportul astronauților occidentali către Stația Spațială Internațională

De
În mai, capsula construită de Boeing a ajuns cu succes în orbita joasă a Pământului. Momentan fără personal, dar vestea e bună, mai ales în contextul rupturii dintre agențiile spațiale occidentale și cea rusă.