Fotografija JWST teleskopa “puna dragulja” je zapanjujuća. Ali šta uopšte gledamo ovdje?

NASA je 12. jula podijelila prve fotografije sa potpuno operativnog svemirskog teleskopa James Webb (JWST) — najmoćnije svemirske opservatorije ikada izgrađene.

Među krupnim planovima kosmičkih litica i zvjezdanog vatrometa bila je nevjerovatno detaljna slika poznata kao Webovo prvo duboko polje. Prepuna svjetlucavih zvjezda, iskrivljenih svjetlosnih tragova i hiljadama hiljada galaksija nalik na dragulje koje svjetlucaju u tami svemira, slika je reklamirana kao najdublja slika univerzuma ikada snimljena.

To je, jednostavno rečeno, mnogo toga za uzeti, piše space.com.

Počnete da gledate ovu sliku i shvatite da nema praznog neba“, rekao je Scott Gaudi, profesor astronomije na Državnom univerzitetu Ohajo, za Live Science. “Svuda se nešto ludo dešava.”

Da bismo pokušali da razumjemo ovu istorijsku sliku malo bolje, zamolili smo Gaudija da nas provede kroz velike, male i čudne detalje Vebovog dubokog polja.

–Najsjajniji klaster

Počnimo sa galaktičkim slonom u prostoriji: kolosalnim jatom galaksija u centru slike.

Fokalna tačka Vebove slike dubokog polja je veliko, svjetlo jato galaksija poznato kao SMACS 0723, koje se nalazi na oko 4,6 milijardi svjetlosnih godina od Zemlje – što znači da je svjetlost koju vidimo ovdje emitovana neposredno prije formiranja naše planete. Možete videti jato kao niz svjetlih tačaka svjetlosti u centru slike, okružene zamrljanim bijelim oreolom difuznije svjetlosti zvjezda.

Jata galaksija su neke od najvećih gravitaciono vezanih struktura u univerzumu, koje sadrže stotine do hiljade pojedinačnih galaksija koje su sve zajedno. Najsjajnije tačke svjetlosti u centru slike predstavljaju neke od tih većih galaksija – od kojih se nekoliko čini da se aktivno spajaju, rekao je Gaudi.

Kada se galaksije sudare, nastaje bukvalno vrući nered. Ogromni oblaci gasa koji stvaraju zvjezde ruše se, sabijaju i zagrijevaju, formirajući bezbroj novih zvijezda koje „bljuju“ iz galaksija u sudaru, rekao je Gaudi.

Te izbačene zvijezde – koje vjerovatno imaju milione ili čak milijarde, a nisu gravitaciono vezane ni za jednu od galaksija unutar jata – stvaraju bijelu izmaglicu poznatu kao svjetlost unutar klastera.

JWST nam pokazuje ovo svjetlo sa jasnijim detaljima nego ikada ranije, dodajući dokaz dugotrajnoj teoriji da jata galaksija čuvaju dobar dio svoje mase u ovim regionima unutar klastera, rekao je Gaudi.

–Kosmička lupa

Masa je upravo ono što SMACS 0723 čini tako dobrom metom; ovo jato galaksija je toliko masivno da iskrivljuje svjetlost zvjezda i galaksija koje se nalaze milijardama svjetlosnih godina iza njega (u odnosu na naš pogled sa Zemlje). To dovodi do sljedeće ključne karakteristike JWST slike dubokog polja — gravitacionog sočiva.

“Vjerovatno sljedeća stvar koja će vam privući oko su ovi čudni, crvolik lukovi koji na neki način izviru iz centra slike. Ovo su galaksije u pozadini koje se nalaze iza jata u prvom planu. Kada njihova svjetlost udari u jato, masa jata savija tu svjetlost i stvara ono što je poznato kao gravitaciono sočivo”, pojasnio je ovaj ekspert.

Poput kosmičke kombinacije lupe i ogledala za zabavu, gravitaciona sočiva iskrivljuju i uvećavaju svjetlost pozadinskih galaksija. Ako zamislite centar ove slike kao sat, možete jasno vidjeti dvije takve pozadinske galaksije koje se nalaze između 2 i 3 sata, odnosno 7 i 9 sati.

Obe ove galaksije izgledaju kao svjetle, narandžaste, zakrivljene linije koje se obavijaju oko centralnog galaktičkog jata. Djeluju nevjerovatno dugačke – duže čak i od masivnog centralnog klastera – jer se njihova svjetlost tako dramatično uvećava. Uprkos velikom izgledu koji se nazire, galaksije su u stvarnosti udaljene više od 13 milijardi svjetlosnih godina ( jedna svjetlosna godina je dugačka 9.460.730.472.580 kilometara), rekao je Gaudi – što ih potencijalno čini nekim od najstarijih galaksija koje se mogu posmatrati u svemiru.

Ali masa centralnog klastera ne samo da uvećava ove drevne objekte – već ih udvostručuje. Pogledajte malo bliže i vidjećete da su obe iskrivljene narandžaste linije svjetlije oko ivica i zatamnjene u njihovim centrima. Pogledajte još bliže bilo koju od narandžastih linija i vidjećete da su dvije svijetle regije zapravo savršene slike u ogledalu jedna druge.

To je nusprodukt gravitacionog sočiva, prema Gaudiju – jedna galaksija, podijeljena na više slika koje se krive oko istog centra mase. Gaudi je dodao da skoro svaki predmet iskrivljenog izgleda koji je ovde izložen ima sliku u ogledalu negdje drugdje na terenu.

-Galaksije u izobilju

Proučavanje najstarijeg sjvetla u svemiru jedan je od NASA-inih ključnih ciljeva za JVST. Ali, kao što pokazuje ova slika, moćni teleskop ne može da se osvrne u prošlost, a da hiljade i hiljade mlađih, bližih galaksija ne bombarduju okvir.

Generalno, veliki, svijetli, šestokraki objekti u prvom planu slike su zvijezde. Gotovo sve ostalo što možete da vidite je galaksija ili jato galaksija, rekao je Gaudi.

Ove galaksije dolaze u dvije glavne varijante. Pogledajte desno od sjajne zvijezde u centar slike i vidjećete savršenu spiralnu galaksiju, baš kao naš Mlječni put. Spiralne galaksije su aktivne galaksije koje stvaraju zvjezde, rekao je Gaudi, i imaju tendenciju da budu ispunjene toplijim, mlađim zvjezdama koje sijaju u bjeličasto-plavkastoj svjetlosti.

Pogledajte malo iznad i lijevo od te spirale, i vidjećete drugu dominantnu vrstu galaksije u našem lokalnom univerzumu: vatreno narandžastu eliptičnu galaksiju.

„Eliptične galaksije su nekako mrtve“, rekao je Gaudi. “One su već formirale sve svoje zvjezde. Masivne plave zvjezde prvo umiru, a vama ostaju stare crvene zvjezde.”

Generalno, plave galaksije na ovoj slici su mlađe spiralne galaksije, dok su crvenije galaksije stare, mrtve eliptične galaksije.

Međutim, boja galaksije se takođe može promjeniti zbog udaljenosti od teleskopa, zahvaljujući fenomenu koji se zove crveni pomak. U osnovi, kako svjetlost putuje kroz ogroman svemir koji se širi, njegova talasna dužina se postepeno povećava sa rastojanjem, postajući sve crvenija tokom vremena. Dakle, neke od crvenih i narandžastih galaksija na ovoj slici su zapravo drevne pozadinske galaksije čija je svjetlost pomjerena u crveno na putu do JVST-ovog sočiva.

Procjena starosti hiljada objekata prikazanih na ovoj slici samo je jedan od uzbudljivih izazova koji čekaju naučnike. I što duže istraživači gledaju u duboko polje, to će više čudnih i divnih stvari otkriti.

Na primjer, Gaudi je ukazao na narandžastu galaksiju u obliku slova N koja je cik-cak sa desne strane savršene spiralne galaksije, naizgled iskrivljena i uvrnuta intenzivnim kosmičkim sudarom. Gaudi je ovo nazvao “galaksijom olupine vozova spajanja” zbog njenog haotičnog i zbrkanog izgleda.

Sa prvim slikama starim samo nekoliko dana i više od 20 godina goriva koje je čekalo na JVST-u, otkrića su tek počela. Nadamo se da ćete uživati u gubitku u svemiru.

Autor, Brandon Specktor, LiveScience

Izvor i foto: space.com