Teleskop Webba odkrył substancje organiczne 12 mld lat świetlnych od Ziemi

Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba dostrzegł złożone substancje organiczne w galaktyce odległej aż o 12 mld lat świetlnych. Obserwacja pomoże zrozumieć oddziaływania między takimi cząsteczkami w pierwszych galaktykach wszechświata.

Odległa galaktyka

W galaktyce odległej od Ziemi o – bagatela – 12 mld lat świetlnych Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba wykrył złożone cząsteczki organiczne. Jak donosi międzynarodowy zespół naukowców na łamach czasopisma „Nature”, teleskop pozwolił na odróżnienie podczerwonych sygnałów emitowanych przez te substancje od tych, które pochodzą od dużo większych i masywniejszych cząstek galaktycznego pyłu.

„Projekt ten rozpoczął się, gdy byłem na studiach magisterskich, badając trudne do wykrycia, bardzo odległe galaktyki zakryte właśnie przez pył” – mówi jeden z naukowców, prof. Joaquin Vieira z University of Illinois Urbana-Champaign.

„Ziarna kurzu pochłaniają i ponownie emitują około połowy promieniowania gwiazd produkowanego we wszechświecie, co sprawia, że podczerwień pochodząca od odległych obiektów staje się niezwykle słaba lub niewykrywalna za pomocą teleskopów naziemnych” – wyjaśnia.

Badacze wykorzystali również naturalne, potężne, powiększające obraz narzędzie obserwacyjne, jakim jest soczewkowanie grawitacyjne. „Takie powiększenie następuje, gdy dwie galaktyki są prawie idealnie ułożone w jednej linii z punktu widzenia Ziemi. Światło z dalszej galaktyki jest wtedy zakrzywiane i powiększane przez galaktykę pierwszoplanową i przybiera w kształt pierścienia, znanego jako pierścień Einsteina” – tłumaczy prof. Vieira.

Wspomniana galaktyka to SPT0418-47 odkryta przez South Pole Telescope, silnie zasłaniana przez pył i powiększana 30-35 razy przez soczewkowanie grawitacyjne. Istniała już w czasie, gdy wszechświat miał zaledwie ok. 1,5 mld lat.

Substancje organiczne

.„Przed uzyskaniem dostępu do łącznej mocy soczewkowania grawitacyjnego i JWST nie mogliśmy ani zobaczyć, ani przestrzennie opisać tej galaktyki właśnie z powodu tego pyłu” – mówi prof. Vieira.

Dane z Teleskopu Jamesa Webba wskazują m.in., że galaktyka ta jest wzbogacona o cięższe pierwiastki, co oznacza, że kolejne generacje gwiazd już w niej powstawały i umierały.

Badacze szczególną uwagę zwrócili jednak na policykliczne węglowodory aromatyczne – złożone substancje organiczne. Na Ziemi można je znaleźć np. w spalinach czy dymie z innych źródeł. Jednocześnie uważa się, że stanowiły podstawę dla powstania życia na Ziemi.

„Nie spodziewaliśmy się tego – podkreśla prof. Vieira. – Wykrycie tych skomplikowanych cząsteczek organicznych z tak ogromnej odległości jest przełomowe, jeśli chodzi o przyszłe obserwacje. Ta praca jest dopiero pierwszym krokiem. Dopiero uczymy się, jak z niej skorzystać i poznajemy jej potencjał. Jesteśmy bardzo podekscytowani tym, jak to się może rozwinąć”.

Teleskop Jamesa Webba

.Zastępca dyrektora ds. rozwoju technologii i profesor w Centrum Badań Kosmicznych Polskiej Akademii Nauk, Piotr ORLEAŃSKI, na łamach „Wszystko co Najważniejsze” twierdzi, że: „Udało się ustawić wszystkie 18 luster Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba. Stanowią one razem zwierciadło o rozpiętości 6,5 metra. Każde z luster musi być oddzielnie wyjustowane, by móc dobrze zobrazować dane, które pozyskuje. W lipcu 2022 roku zobaczyliśmy pierwsze zachwycające zdjęcia różnego rodzaju obiektów kosmicznych. NASA opublikowało specjalną animację, na której można porównać zdjęcia tych samych obiektów pozyskane za pomocą teleskopu Hubble’a i Webba. Dopiero gdy się porównuje zdjęcia, widać, jaka jest różnica między tymi teleskopami”.

„Teleskopy Hubble’a i Webba różnią się dwoma rzeczami. Nowszy z nich jest większy, w związku z tym jest w stanie obserwować mniejsze obiekty, głównie te, które znajdują się dalej od nas. Widziane przez nas w ten sposób kosmiczne zdarzenia zachodziły w przeszłości – światło potrzebowało milionów lat, by do nas dotrzeć i byśmy mogli te zdarzenia teraz zaobserwować. Można powiedzieć, że widzimy to, co działo się np. 13,5 miliarda lat temu. W przypadku teleskopu Hubble’a było to 12 miliardów lat. Ale nawet obiekty wcześniej zaobserwowane przez teleskop Hubble’a widzimy dziś dzięki teleskopowi Webba znacznie bardziej szczegółowo. Tym, co różni te teleskopy, jest również to, że instrumenty teleskopu Hubble’a pracują w zakresie widzialnym, natomiast Webba w podczerwieni. To jest zupełnie inne spektrum fali elektromagnetycznej. Również dzięki temu można więcej zobaczyć. Jednak tym, co znacznie różni te twa teleskopy, jest ich wielkość – starszy ma dwa metry średnicy, nowszy ponad sześć” – pisze prof. Piotr ORLEAŃSKI w tekście „Kosmos coraz bliżej, także z Polakami„.