Nejhlubší a nejostřejší infračervený snímek vesmíru

Snímek pořízený teleskopem Jamese Webba: Zobrazené galaxie vznikly před více než 13 miliardami let krátce po velkém třesku

Teleskop Jamese Webba je navržen tak, aby vyfotografoval nejhlubší okamžik, kdy vzplanuly první hvězdy vesmíru. Nyní NASA představila první obrázek – předzvěst ještě větší prezentace.

Spolu s americkým prezidentem Joem Bidenem a viceprezidentkou Kamalou Harrisovou představila americká vesmírná agentura NASA první snímek pořízený vesmírným teleskopem Jamese Webba. Záznam, na kterém jsou vidět hvězdy a galaxie, je „nejhlubším a nejostřejším infračerveným pohledem na vesmír, který byl dosud zaznamenán,“ uvedla v pondělí (místního času) NASA.

Biden mluvil o „historickém dni“, Harris o „vzrušujícím novém hlavním městě při zkoumání našeho vesmíru“.

Nejostřejší a nejhlubší snímek

Vesmírný dalekohled Jamese Webba je zdaleka nejdražším nástrojem, jaký kdy NASA vyslala do vesmíru. Zpoždění, raketově rostoucí náklady, technické problémy: Webb nakonec stál deset miliard dolarů namísto původně plánované miliardy a doba výstavby trvala o 14 let déle, než se původně předpokládalo. Nyní jsou očekávání veřejnosti a vědy obrovská – a tlak na NASA, aby toto očekávání splnila, je vysoký.

Experti NASA proto vynaložili velké úsilí na sestavení otevíracího programu, který byl pro veřejnost co nejúčinnější. V přísném utajení PR stratégové a hlavní vědci vybrali seznam zvláště atraktivních objektů na obloze, aby nový teleskop zamířil jako první. V úterý v 16:30 středoevropského času pak chtěli překvapit svět ohňostrojem velkolepých Webbových snímků z vesmíru. Program zahrnoval nejhlubší tajemně vlající oblak plynu, ve kterém se rodí nové hvězdy; zářivě zbarvená koule prachu emitovaná umírající hvězdou až po impozantní havárii pěti galaxií zaklíněných jedna do druhé a detailní spektrum plynné planety vzdálené 1150 světelných let od Země.

Biden však překazil původní plány NASA: chtěl využít příležitosti ukázat se jako triumfátor a propagátor vědy. Rozhodl se tedy pátý snímek daného okamžiku z dalekohledu představit světu osobně den předtím.

Americký prezident Biden představuje první snímek Jamese Webba; Nejhlubší a nejostřejší infračervený snímek vesmíru
Americký prezident Biden představuje první snímek Jamese Webba

Podívejte se na konec vesmíru

Kupa galaxií SMACS 0723 je nejméně známý a na první pohled možná nejnenápadnější z pěti motivů, které Webb zaznamenal a vysílal na Zemi. Ale zároveň je to asi nejdůležitější. Protože se dotýká ústředního úkolu, kvůli kterému se tento vesmírný dalekohled vyvinul.

Webb byl postaven s cílem dohlédnout až na konec vesmíru. Měla by vyfotografovat okamžik, kdy v absolutní tmě mladého vesmíru vzplanuly první hvězdy. Jinými slovy: ten okamžik, o kterém biblický příběh o stvoření říká: ,,A bylo světlo.“

Tak daleko do hlubin prostoru a času zatím záznam SMACS 0723 nesahá. Ale ukazuje to plný potenciál tohoto dalekohledu a ujišťuje astronomy, že první světlo vesmíru spatří brzy, možná ještě letos.

Předchůdce Webbova teleskopu, Hubble, dokázal nahlédnout hluboko do minulosti. Mezitím legendární „záznamy hlubokého pole“ se pořídily tak, že se Hubbleův teleskop velmi dlouho díval na malou černou skvrnu na obloze a shromáždil se co nejvíce fotonů, které pocházely z tohoto místa a dopadly na zrcadlo dalekohledu. Během dlouhého expozičního času byl sestaven skrytý obraz tisíců převážně velmi mladých galaxií, z nichž některé byly od Země vzdálené dvanáct nebo dokonce třináct miliard světelných let.

Teleskop Webb prý překonává svého předchůdce

Na ještě větší vzdálenosti však Hubbleovo vidění selhává. Galaxie, které se zformovaly jako první, jsou příliš slabé a rudé posunuté příliš daleko na to, aby je Hubbleův teleskop viděl.

Webbův dalekohled se však navrhl tak, aby překonal Hubbleův teleskop: jeho zrcadlo je šestkrát větší a citlivost je odpovídajícím způsobem vyšší. Zároveň se zdá spektrální okénko nejhlubší, kterým může průzkumník vidět, posunuto daleko do infračerveného záření. To z Webba dělá stroj času pro astronomy. Protože základní pravidlo zní: světlo, které přichází z velké dálky, se vyslalo před velmi dlouhou dobou. Čím hlouběji pohled proniká, tím dále sahá do minulosti.

V jednom okamžiku ohledu však pro Webb platí to, co platilo o HST. A to aby se mohlo využít jeho plnou citlivost, musí se jeho snímky exponovány po velmi dlouhou dobu. Na první ukázku nebylo dost času na pořádnou nahrávku v hlubokém poli. Stratégové NASA se proto uchýlili k triku.

Vydaný snímek se nyní zaměřuje na kupu galaxií SMAC 0723 – i když tým Webb se o to vůbec nezajímá. Jde spíše o to, že nahromadění velkého množství galaxií znamená nahromadění obrovských hmot. A tam, kde se jeví hodně hmoty, světlo procházející touto hmotou se má ohýbat. Jinými slovy, kupa galaxií SMAC 0723 působí jako světelná čočka.

Astronomové používají kupu galaxií jako druh lupy, která jim umožňuje vidět objekty za touto čočkou ve zvětšené podobě. Na malém kousku oblohy za SMAC 0723 to otevírá pohled hlouběji do mlhy stvoření než kdy předtím.

Zdroj: spiegel, Vapol