Northrop Grumman

Sci-Memo: Reușitele telescopului James Webb după un an de observații științifice17 min read

De Ionuț Preda 12.07.2023

Cel mai avansat telescop spațial din istorie este de-abia la începutul misiunii, dar și-a arătat deja potențialul.

Recent, s-a împlinit un an de la publicarea primelor imagini științifice obținute de telescopul spațial James Webb. Instrumentul fost lansat în spațiu pe 25 decembrie 2021, însă a avut nevoie de aproximativ jumătate de an pentru a-și începe misiunea științifică, după călătoria până la punctul de orbită Lagrange 2 și calibrarea instrumentele științifice. Primele imagini – care au inclus un cluster de galaxii situat la 4,6 miliarde de ani-lumină distanță de Pământ, imagini detaliate ale nebuloaselor Carina și Inelul Sudic și cea mai detaliată analiză spectroscopică a unei exoplanete de până atunci – au fost publicate pe 11 iulie 2022.

CITEȘTE ȘI: James Webb, primele imagini: nebuloase în jurul unor stele muribunde și clustere de galaxii

De atunci, telescopul a efectuat constant observații și a realizat imagini fie ale unor obiective complet noi, fie ale unor structuri cosmice observate anterior, dar mult mai detaliate. Un exemplu sunt  Stâlpii Creației,„NASA’s Webb Takes Star-Filled Portrait of Pillars of Creation”, nasa.gov captați inițial de Hubble, care arată o porțiune din Nebuloasa Vulturului în care nori de gaz cosmic creează structuri similare unor piloni, pe un fundal luminos și multicolorat, reprezentând o zonă intensă de formare a stelelor noi. Webb a fotografiat o versiune mult mai detaliată a regiunii, în care sunt vizibile stelele roșii care se află încă în procesul de formare în norii de gaz.

Încă înainte de lansare, astronomii erau entuziasmați de potențialul lui Webb de a face observații mult mai detaliate asupra exoplanetelor. Imaginile directe ale unei exoplanete sunt foarte rare, ele fiind de multe ori fiind imposibil de obținut din cauza luminii intense emanate de stelele-gazdă. Cu toate acestea, telescopul a fotografiat o exoplanetă încă din primele luni de activitate științifică, în septembrie 2022. Este vorba de HIP 65426 b,„NASA’s Webb Takes Its First-Ever Direct Image of Distant World”, nasa.gov un gigant gazos de șase ori mai mare decât Jupiter, situat la 385 de ani-lumină distanță. Apoi, în ianuarie 2023, telescopul a bifat încă o premieră. A fost folosit pentru prima dată pentru a descoperi o exoplanetă nouă, LHS 475 b,„NASA’s Webb Confirms Its First Exoplanet”, nasa.gov similară ca dimensiuni Terrei și situată la doar 41 de ani-lumină distanță.

Versatilitatea extraordinară a instrumentului a fost reconfirmată în noiembrie 2022, atunci când Webb a reușit să exploreze în detaliu cele mai distante galaxii observate până la acea dată,„NASA’s Webb Draws Back Curtain on Universe’s Early Galaxies”, nasa.gov situate la 13,4 miliarde de ani-lumină de Terra. Telescopul le-a observat așa cum erau acestea la doar 350 de milioane de ani de la Big Bang.

Iar telescopul nu este bun doar pentru cercetarea spațiului îndepărtat, ci poate arăta aspecte noi și despre Sistemul Solar. De exemplu, în octombrie 2022, telescopul a înregistrat una dintre cele mai clare imagini ale inelelor lui Neptun,„New Webb Image Captures Clearest View of Neptune’s Rings in Decades”, nasa.gov unele dintre ele detectate pentru prima dată. Anul acesta, în aprilie, a venit rândul lui Uranus, NASA’s Webb Scores Another Ringed World With New Image of Uranus”, nasa.gov ale cărui inele fuseseră observate direct de doar două ori în trecut.

Dar poate că cele mai fascinante imagini obținute până acum de Webb sunt cele ale „ciudățeniilor” cosmice. Un exemplu sunt stelele Wolf-Rayet – un stadiu rar prin care trec anumite stele înainte de a deveni supernovă, creând structuri cosmice aparte – precum WR-140,„WR 140”, nasa.gov un sistem binar care formează în jurul său inele de praf concentrice, sau WR-124,„NASA’s Webb Telescope Captures Rarely Seen Prelude to Supernova”, nasa.gov care apare ca o „erupție” de gaz și praf stelar în toate direcțiile. Alte curiozități observate de telescopul James Webb includ o nebuloasă în formă de tarantulă, „A Cosmic Tarantula, Caught by NASA’s Webb”, nasa.gov o clepsidră de praf și gaz din jurul unei stele aflate în formare„NASA’s Webb Catches Fiery Hourglass as New Star Forms”, nasa.gov și o galaxie cu luminozitate atât de scăzută încât a primit porecla de „galaxia-fantomă”.„Webb inspects the heart of the Phantom Galaxy”, esa.int

James Webb aruncă o privire detaliată la inelele lui Saturn

Și dacă tot am vorbit despre cum Webb poate ajuta la cercetarea Sistemului Solar, NASA și ESA au publicat recent o imagine în infraroșu a lui Saturn, captată de telescop.

James Webb

NASA/ESA/CSA/JWST Saturn Team/Joseph Depasquale/STScl

Observația a fost efectuată ca parte a unui program de cercetare prin care Webb va încerca să descopere luni și inele noi în jurul gigantului gazos. Spre deosebire de alte imagini ale planetei, corpul acesteia apare mult mai întunecat, pentru că metanul din atmosfera lui Saturn absoarbe, în frecvența infraroșie, aproape toată lumina solară. În același timp, inelele, care nu au metan, sunt mult mai luminoase și detaliate decât de obicei.

Mamiferele placentare, incluzând primatele, ar fi coabitat cu dinozaurii

Un studiu publicat în jurnalul Current Biology„A timescale for placental mammal diversification based on Bayesian modeling of the fossil record”, cell.com (PDF) susține că mamiferele placentare ar fi coabitat cu dinozaurii, supraviețuind și diversificându-se după impactul asteroidului care a provocat sfârșitul acestora din urmă.

Originea mamiferelor placentare este un subiect discutat des de către experți, una dintre probleme fiind faptul că fosilele acestora se găsesc doar în roci cu vârstă mai mică de 66 de milioane de ani, deci după impactul de asteroid, însă analizele moleculare sugerează faptul că ele s-ar fi putut dezvolta în perioada Cretacică Târzie.

Autorii studiului au făcut o analiză statistică a fosilelor pentru diverse grupuri de mamifere, stabilind modele ale originii și dispariției pentru fiecare în parte. Modelele au fost bazate, în principal, pe evoluția diversității grupurilor. Conform modelului, primatele, precum și grupurile Lagomorpha (iepuri) sau Carnivora (câini și pisici) ar fi apărut cu puțin timp înainte de evenimentul care a dus la dispariția dinozaurilor, coabitând pentru o perioadă scurtă cu aceștia. După ce au supraviețuit impactului, aceste grupuri s-ar fi diversificat apoi extrem de rapid, probabil datorită dispariției dinozaurilor, cu care concurau pentru resurse.

5 studii care ne-au atras atenția


Cancerele canine sunt similare cu cele care apar la oameni

Rezultatele celei mai semnificative secvențieri genomice efectuate până în prezent asupra cancerelor canine, publicată în  Scientific Reports,„Shared hotspot mutations in oncogenes position dogs as an unparalleled comparative model for precision therapeutics”, nature.com arată că tumorile maligne care apar la câini sunt mult mai similare cu cele care apar la oameni, din punct de vedere genetic, decât se credea până în prezent. Descoperirea ar putea nu doar să ducă la tratamente mai eficiente pentru patrupede, dar ar putea să însemne că ele ar putea fi folosite pentru testarea unor tratamente noi și pentru cancerul uman.

Cele mai vechi dovezi de violență intra-hominidă

O cercetare din Scientific Reports„Early Pleistocene cut marked hominin fossil from Koobi Fora, Kenya”, nature.com susține că a descoperit cele mai vechi dovezi ale unui conflict între strămoșii omului modern, într-o tibie fosilizată descoperită în Kenya, datată acum 1,45 milioane de ani. Nu există suficiente informații pentru a stabili specia de hominizi de la care a provenit mostra, însă pe aceasta s-au descoperit urme clare de lovitură cu unelte ascuțite din piatră.

Au fost descoperiți peste 100 de acizi grași nesaturați noi

Cercetători de la universități din Australia și Cehia au descoperit nu mai puțin 103 acizi grași nesaturați noi„Ozone-enabled fatty acid discovery reveals unexpected diversity in the human lipidome”, nature.com în celule derivate din cele umane, folosind un software analitic propriu care poate investiga lipidele din celule într-un mod mult mai detaliat față de metodele anterioare. Descoperirea ar putea duce, pe viitor, la crearea unor teste de sânge mai specifice pentru a observa reacția corpului la boli, tratamente sau diete.

Albinele nu sunt cele mai eficiente polenizatoare

O echipă de ecologiști de la Universitatea din California„Honeybees (Apis mellifera) decrease the fitness of plants they pollinate”, royalsocietypublishing.org a descoperit că albinele nu polenizează la fel de eficient precum speciile native care polenizează diverse plante; florile polenizate de albine, specie care nu este nativă Statelor Unite, au produs doar jumătate din semințele pe care le produc cele aflate sub acțiunea polenizatorilor nativi.

O nouă metodă de estimare a masei găurilor negre

Un studiu publicat în The Astrophyisical Journal Letters„Exploring Proxies for the Supermassive Black Hole Mass Function: Implications for Pulsar Timing Arrays”, iop.org propune un model computerizat pentru a prezice masele celor mai mari găuri negre supermasive din Univers, care arată și faptul că acestea ar fi prezente și în galaxii mult mai tinere decât se estima anterior. Asta ar sugera că găurile negre supermasive au perioadă de dezvoltare mai scurtă decât cea preconizată până în prezent.

Recomandările Mindcraft Stories

  1. Nature explică cum un lac din Canada, ale cărui sedimente pot capta urme ale radiației eliberată de bombe nucleare și alte tipuri de degradare a mediului, ar putea deveni standardul pentru măsurarea începutului erei Antropocene – o eră geologică propusă de cercetători care ar marca perioada în care umanitatea a început să aibă un impact semnificativ asupra geologiei și ecosistemelor planetei.
  2. Este perioada anului cea mai activă pentru țânțari, așa că ZME Science a întrebat mai mulți experți despre care sunt cele mai bună metode de a te proteja de înțepăturile lor, incluzând cele mai eficiente loțiuni și soluții care îi resping.
  3. Scientific American scrie despre cum inteligența artificială ar putea fi folosită pentru screening-ul rapid al antibioticelor noi, în contextul problemelor tot mai mari puse de bacteriile care au devenit rezistente la antibiotice.


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.

ȘTIINȚĂ|OVERVIEW

Primul dinozaur a fost atestat științific acum exact 200 de ani

De
Prezentarea lui Megalosaurus într-o conferință științifică de la Oxford din 1824 a deschis calea către Jurassic Park.
AI&ROBOȚI|FYI

Slow Forward: Videoclipurile AI generate de Sora au pus în umbră Gemini 1.5 

De
Două noi modele AI s-au lansat în aceeași zi, dar cel de la OpenAI s-a dovedit mut mai bun la marketing.
MONEY|FYI

Coin Toss: Companiile de tech continuă valul de concedieri, iar AI-ul ar putea fi parte din problemă

De
Disponibilizările în sectorul tech continuă, Sam Altman are nevoie de 7 triliarde de dolari pentru a revoluționa industria semiconductorilor, iar un preot catolic îl învață pe Papa care-i treaba cu AI-ul.
ȘTIINȚĂ|BOOK CLUB

Mai putem avea încredere în Modelul Standard al fizicii?

De
Brian Cox vine în România pe 3 aprile. Până atunci, iată un fragment din cartea „De ce E=mc2”, tradusă recent în limba română.