Znajdź zawartość

Teleskop Webba pokazuje rzeczy, jakich nigdy nie widzieliśmy, w tym okres formowania się galaktyk. Webb pozwolił właśnie na szczegółowe obserwacje protogromady siedmiu galaktyk, o przesunięciu ku czerwieni z=7,9, co oznacza, że obserwujemy ją tak, jak wyglądała 650 milionów lat po Wielkim Wybuchu. Astronomowie określili jej prawdopodobną późniejszą ewolucję i doszli do wniosku, że z czasem utworzyła znaną obecnie Gromadę Warkocza Bereniki (Abell 1656), najgęstszą z gromad galaktyk. To szczególne, unikatowe miejsce przyspieszonej ewolucji galaktyk, a Webb daje nam bezprecedensową możliwość dokonania pomiarów prędkości tych siedmiu galaktyk, dzięki czemu możemy upewnić się, że tworzą one protogromadę, mówi główny autor badań, Takahiro Morishita z IPAC-California Institute of Technology. Dzięki precyzyjnym pomiarom dokonanym przez instrument NIRSpec naukowcy mogli potwierdzić odległość galaktyk oraz prędkość ich przemieszczania się przez halo ciemnej materii, która wynosi około 1000 km/s. Dane spektrograficzne zaś pozwoliły na modelowanie i mapowanie przyszłej ewolucji gromady. Po analizie naukowcy uznali, że najprawdopodobniej utworzyła ona Abell 1656. Obserwujemy te odległe galaktyki jak krople wody w różnych rzekach i możemy stwierdzić, że z czasem staną się one częścią jednego olbrzymiego nurtu, dodaje Benedetta Vulcani z Narodowego Instytutu Astrofizyki we Włoszech. Webb dostrzegł protogromadę dzięki wykorzystaniu zjawiska soczewkowania grawitacyjnego zapewnionego przez Gromadę Pandora (Abell 2744). Obserwowanie początków powstawania wielkich gromad galaktyk jak Pandora czy Warkocz Bereniki jest bardzo trudne, gdyż wszechświat się rozszerza, a to oznacza, że docierające do nas z coraz większej odległości fale świetlne są coraz bardziej rozciągnięte, przesuwając się ku podczerwieni. Przed Webbem nie dysponowaliśmy instrumentem, który rejestrowałby podczerwień w wystarczająco dużej rozdzielczości. Teleskop Webba powstał właśnie po to, by wypełnić tę lukę w astronomii. I, jak widać, świetnie się sprawdza. Sprawdzają się też przewidywania mówiące, że największą korzyść osiągniemy ze współpracy Webba z Hubble'em.Te siedem galaktyk w protogromadzie zostało wytypowanych właśnie przez Teleskop Hubble'a jako potencjalnie interesujący cel badawczy. Hubble nie ma jednak możliwości obserwowania światła o długości fali większej niż bliska podczerwień, dlatego też nie był w stanie dostarczyć nam zbyt wielu danych. Uzyskaliśmy je dzięki Webbowi. Co więcej, autorzy badań nad protogromadą przypuszczają, że współpraca Webba z Roman Grace Telescope, który ma zostać wystrzelony w 2027 roku, a który bazuje na jednym z teleskopów przekazanych NASA przez agencję wywiadowczą, może dostarczyć nam jeszcze więcej informacji o początkach gromad galaktyk. « powrót do artykułu

Teleskop Webba zaobserwował szczegóły zawierających krzemiany chmur w atmosferze odległej planety. W jej atmosferze bez przerwy dochodzi do mieszania, wznoszenia i opadania materiału w 22-godzinym cyklu. Wynikiem tego są tak olbrzymie zmiany jasności, że wspomniana planeta jest najbardziej zmiennym znanym nam obiektem o masie planetarnej. Naukowcy, na czele których stoi Brittany Miles z University of Arizona, zauważyli też wyjątkowo wyraźne sygnały świadczące o obecności wody, metanu i tlenku węgla oraz dowód na występowanie w atmosferze dwutlenku węgla. Tym samym Teleskop Webba wykrył największą liczbę molekuł zauważonych jednorazowo w atmosferze egzoplanety. Wspomniana egzoplaneta, VHS 1256 b, znajduje się w odległości 40 lat świetlnych od Ziemi o okrąża 2 gwiazdy. Okres jej obiegu wynosi ponad 10 000 lat. VHS 1256 b znajduje się około 4-krotnie dalej od swoich gwiazd, niż Pluton od Słońca. To czyni ją idealnym celem dla obserwacji za pomocą Webba. Dobiegające z niej światło nie miesza się ze światłem z jej gwiazd macierzystych, mówi Miles. Uczona dodaje, że w górnych partiach temperatura jej atmosfery sięga 830 stopni Celsjusza. Webb zauważył też dwa rodzaje ziaren krzemianów w chmurach. Mniejsze mogą być wielkości cząstek dymu, większe zaś są jak bardzo gorące miniaturowe ziarenka piasku. VHS 1256 b ma bardzo słabą grawitację, dlatego też chmury występują bardzo wysoko w jej atmosferze, co pozwala na ich obserwację. Drugą przyczyną tak gwałtownych zjawisk w atmosferze jest młody wiek planety. Naukowcy szacują, że uformowała się ona zaledwie 150 milionów lat temu i przez najbliższy miliard lat będzie się schładzała i zmieniała. Wiele z cech, które zaobserwowano na VHS 1256 b zauważono wcześniej na innych planetach. Jednak w ich przypadku wymagało to wielu obserwacji za pomocą różnych teleskopów. Tutaj zaś Teleskop Webba dostarczył wszystkich informacji jednocześnie. A to nie wszystko. Naukowcy uważają, że przez najbliższe miesiące i lata, analizując dane dostarczone przez Webba, będą zdobywali kolejne informacje. Mamy tutaj olbrzymią ilość danych uzyskanych w niedługim czasie. Czujemy olbrzymi potencjał i mamy nadzieję na wiele odkryć w danych, zebranych w ciągu zaledwie kilku godzin obserwacji, cieszy się Beth Biller z Uniwersytetu w Edynburgu. « powrót do artykułu

Naukowcy korzystający z Teleskopu Webba opublikowali pierwsze wyniki dotyczące formowania się gwiazd oraz pyłu i gazu w pobliskich galaktykach. W ramach projektu Physics at High Angular resolution in Nearby Galaxies (PHANGS) prowadzony jest największy z dotychczasowych przeglądów nieodległych galaktyk z użyciem najnowszego kosmicznego teleskopu. W badaniach pod kierunkiem Janice Lee z Gemini Observatory i NOIRLab bierze udział ponad 100 naukowców z całego świata. Uczeni postanowili przyjrzeć się 19 galaktykom spiralnym. W pierwszych miesiącach pracy Webba na celownik wzięli pięć z nich – M74, NGC 7496, IC 5332, NGC 1365 oraz NGC 1433 – i już opublikowali wstępne wnioski oraz artykuły naukowe. Jesteśmy zdumieni szczegółami struktur, jakie możemy obserwować, mówi David Thilker z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa. Bezpośrednio widzimy, jak energia z formowania się młodych gwiazd wpływ na pobliski gaz. To coś niezwykłego, wtóruje mu Erik Rosolowsky z kanadyjskiego University of Alberta. Na obrazach zarejestrowanych przez MIRI widzimy sieć wysoko zorganizowanych struktur – świecące obszary pyłu i bąble gazu łączące ramiona galaktyk. Struktury te powstały zarówno w wyniku oddziaływania indywidualnych gwiazd, jak i nachodzą na siebie, gdy tworzące się gwiazdy są wystarczająco blisko położone. Obszary, które są całkowicie ciemne na obrazach z Hubble'a, tutaj są rozświetlone i widzimy niezwykłe szczegóły. Możemy dzięki temu badać, jak pył z ośrodka międzygwiezdnego absorbuje światło z gwiazd i emituje je w podczerwieni, podświetlając niezwykle interesującą sieć pyłu i gazu, zachwyca się Karin Sandstrom z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego. Dzięki Webbowi naukowcy mogą dostrzec struktury, których dotychczas nie widzieli. Zespół PHANGS przez lata obserwował te galaktyki w paśmie optycznym, radiowym i ultrafioletowym, wykorzystując w tym celu Teleskop Hubble'a, Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array i Very Large Telescope. Ale nie mogliśmy dostrzec najwcześniejszych etapów życia gwiazd, gdyż były one przesłonięte gazem i pyłem, dodaje Adam Leroy z Ohio State University. Dopiero Teleskop Webba pozwolił na uzupełnienie brakującej wiedzy. Webb pozwala dostrzec to, co dotychczas było niedostrzegalne. Na przykład jego instrument MIRI, pracujący w zakresie 7,7 i 11,3 mikrometra oraz NIRCam, który działa w zakresie 3,3 mikrometra, rejestrują emisję z wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych, które odgrywają ważną rolę w formowaniu się gwiazd i planet. To zaś pozwala na poznanie ewolucji galaktyk. Dzięki dużej rozdzielczości teleskopu możemy po raz pierwszy przeprowadzić kompletny badania formowania się gwiazd oraz przyjrzeć się bąblastym strukturom ośrodka międzygwiezdnego w pobliskich galaktykach poza Grupą Lokalną Galaktyk, wyjaśnia Janice Lee. « powrót do artykułu

Naukowcy wykorzystali Teleskop Webba do zarejestrowania pierścieni Chariklo. To największy ze znanych nam centaurów, niewielkich ciał poruszających się po orbitach wokół Słońca pomiędzy orbitami Jowisza i Neptuna. Chariklo znajduje się za Saturnem, w odległości ok. 3,2 miliarda kilometrów od Ziemi. Ma 250 kilometrów średnicy, a w 2013 roku astronomowie korzystający z teleskopów naziemnych odkryli, że posiada system dwóch pierścieni. Naukowcy obserwowali wówczas, jak Chariklo przechodzi na tle jednej z gwiazd. Zjawisko takie, które rzadko możemy obserwować, zwane jest okultacją i jest wykorzystywane do określania właściwości fizycznych zakrywanych obiektów. Ku ich zdumieniu okazało się, że jasność gwiazdy dwukrotnie się zmniejszyła jeszcze zanim została ona zasłonięta przez Chariklo, a gdy asteroida odsłoniła gwiazdę, ponownie doszło do dwukrotnego „mrugnięcia" gwiazdy. To pokazało, że Chariklo posiada system dwóch pierścieni i są to pierwsze znane nam pierścienie w Układzie Słonecznym znajdujące się wokół tak małego obiektu. Obecnie wiemy, że znajdują się one w odległości około 400 kilometrów od centaura. Wśród astronomów, którzy zarezerwowali sobie czas obserwacyjny Teleskopu Webba jest Pablo Santos-Sanz z Instituto de Astrofísica de Andalucía. Postanowił on skorzystać z faktu, że Chariklo miał przejść na tle gwiazdy Gaia DR3 6873519665992128512. Wykorzystał więc Webba do obserwacji tego zjawiska. Dane z przejścia były dokładnie takie, jak się spodziewano. Webb zarejestrował okultację gwiazdy zarówno przez Chariklo jak i jego pierścienie. Zaś krótko po okultacji naukowcy jeszcze raz przyjrzeli się centaurowi za pomocą Webba, zbierając dane dotyczące światła słonecznego odbijanego przez Chariklo i jego pierścienie. W ten sposób teleskop udowodnił nie tylko swoje niezwykłe możliwości obserwacyjne, ale również dostarczył nam nowych danych. Kosmiczny instrument zarejestrował trzy pasma absorpcji zamrożonej wody. Badania za pomocą teleskopów naziemnych również sugerowały istnienie tego lodu, jednak Webb dostarczył pierwszych dowodów, że istnieje tam zamarznięta woda w postaci krystalicznej. Wysokoenergetyczne cząstki zmieniają lód z postaci krystalicznej do amorficznej. Odkrycie krystalicznego lodu w systemu Chariklo oznacza, że bez przerwy zachodzą tam mikrokolizje, które albo odsłaniają pierwotny materiał, albo inicjują proces krystalizacji, mówią autorzy badań. To jednak nie wszystko. Naukowcy mają nadzieję, że dzięki szczegółowej analizie danych z Webba będą w stanie dokładnie odróżnić od siebie oba pierścienie Chariklo, określić ich grubość, rozmiary oraz właściwości budujących go cząstek. Chcieliby się też dowiedzieć, jak to się stało, że tak mały obiekt posiada pierścienie i odkryć pierścienie wokół innych niewielkich obiektów. Olbrzymia czułość Webba w zakresie podczerwieni w połączeniu z możliwościami rejestrowania danych z okultacji oznaczają, że teleskop znakomicie zwiększyć naszą wiedzę o odległych niewielkich obiektach Układu Słonecznego. « powrót do artykułu

Teleskop Webba po raz pierwszy został użyty do potwierdzenia istnienia egzoplanety, planety obiegającej inną gwiazdę niż Słońce. Planeta LHS 475 b jest niemal identycznej wielkości, co Ziemia. Jej średnica wynosi 99% średnicy naszej planety. Kevin Stevenson i Jacob Lustig-Yaeger z Applied Physics Laboratory Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa postanowili wykorzystać Webba do potwierdzenia istnienia planety pozasłonecznej. Starannie wybrali cel swoich obserwacji i po zaledwie dwóch tranzytach, wykorzystując zamontowany na Webbie NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) byli w stanie potwierdzić, że wytypowany obiekt to rzeczywiście planeta. Nie ma co do tego wątpliwości. Dane z Webba to potwierdzają. Fakt, że to mała skalista planeta tylko pokazuje możliwości obserwatorium, stwierdził Stevenson. Eksperci zauważają, że tak jednoznaczne i dobrej jakości dane przekazane przez Teleskop Webba, a dotyczące skalistej planety wielkości Ziemi to kolejny dowód, że Teleskop otwiera przed nauką zupełnie nowe możliwości w dziedzinie badania atmosfer egzoplanet. Webb przybliża nas do lepszego zrozumienia planet podobnych do Ziemi, znajdujących się poza Układem Słonecznym. A jego misja dopiero się rozpoczęła, powiedział Mark Clampin, dyrektor Wydziału Astrofizyki w NASA. Webb to jedyny teleskop zdolny do badania atmosfer egzoplanet wielkości Ziemi. Naukowcy próbują teraz zbadać atmosferę LHS 475 b. Na razie nie wiedzą, czy w ogóle ma ona atmosferę. Jednak dzięki danym z Webba już są w stanie wykluczyć różne rodzaje atmosfer. Wiadomo, że planeta nie ma na przykład gęstej zdominowanej przez metan atmosfery, jak księżyc Saturna Tytan. Możliwe, że w ogóle nie ma atmosfery lub też jej atmosfera składa się np. wyłącznie z dwutlenku węgla. Na razie Webb dostarczył zbyt małej ilości danych. Pozwolił natomiast stwierdzić, że powierzchnia planety jest o kilkaset stopni cieplejsza, niż powierzchnia Ziemi. Jeśli wykryjemy chmury, będzie można przypuszczać, że LHS 475 b jest podobna do Wenus. Wiemy również, że planeta obiega swoją gwiazdę w ciągu zaledwie dwóch dni. Jest więc bliżej gwiazdy, niż Merkury Słońca, jednak jej gwiazda to czerwony karzeł dwukrotnie chłodniejszy od Słońca, zatem naukowcy spodziewają się, że mimo niewielkiej odległości od gwiazdy planeta może posiadać atmosferę. Badana planeta znajduje się dość blisko, w odległości 41 lat świetlnych od Ziemi, w Gwiazdozbiorze Oktanta. « powrót do artykułu

Teleskop Webba wykonał pierwsze zdjęcia planety pozasłonecznej. Na fotografiach widzimy gazowego olbrzyma HIP65426b. To planeta o masie od 5 do 10 razy większej od Jowisza, która powstała zaledwie 15–20 milionów lat temu. Znajduje się w odległości 385 lat świetlnych od Ziemi. Na czele zespołu badawczego, który wykonał zdjęcia, stał profesor Sasha Hinkley z University of Exeter. To bardzo ważny moment nie tylko dla Webba, ale dla astronomii. Dzięki Webbowi, obserwując za jego pomocą skład chemiczny planet, możemy bowiem opisywać zjawiska fizyczne na nich zachodzące, stwierdza uczony. Planeta została odkryta w 2017 roku za pomocą urządzenia SPHERE na Very Large Telescope. Dysponowaliśmy jedynie jej obrazami wykonanymi w krótkich falach podczerwieni, które pokazywały dość wąski zakres emisji z planety. Większość planet pozasłonecznych wykrywamy metodami pośrednimi, np. rejestrując regularne spadki jasności ich gwiazd, świadczące o tym, że na tle gwiazdy przeszła planeta. Wykonanie bezpośredniego obrazowania planety jest znacznie trudniejszym wyzwaniem, gdyż gwiazdy są wielokrotnie jaśniejsze od planet, więc ich blask przesłania nam krążące wokół nich planety. W przypadku HIP65426b różnica jasności między planetą a jej gwiazdą wynosiła od kilku do ponad 10 tysięcy. Nowe zdjęcia wykonano w kilku różnych zakresach podczerwieni: 3,00 mikrometrów (to zdjęcie wykonało urządzenie NIRCam), 4,44 mm (NIRCam), 11,4o mm (MIRI) oraz 15,50 (MIRI). Fotografii takich nie można wykonać z Ziemi, gdyż przeszkadza światło podczerwone emitowane przez naszą atmosferę. Bezpośrednie obrazowanie planety było możliwe dzięki temu, że znajduje się ona 100-krotnie dalej od swojej gwiazdy macierzystej niż Ziemia od Słońca. Do pozwoliło Webbowi odróżnić ją od gwiazdy. Instrumenty NIRCam i MIRI są wyposażone w koronografy. To zestaw niewielkich masek, które blokują światło gwiazd, pozwalając dojrzeć obiekty, które w innym przypadku byłyby niewidoczne przez blask gwiazdy. « powrót do artykułu

Teleskop Webba (JWST) zdobył pierwsze pewne dowody na obecność dwutlenku węgla w atmosferze egzoplanety. CO2 znaleziono w atmosferze gazowego olbrzyma znajdującego się w odległości 700 lat świetlnych od Ziemi. Odkrycie daje nadzieję, że Webb będzie w stanie wykryć i zmierzyć poziom dwutlenku węgla w atmosferach mniejszych podobnych do Ziemi planet skalistych. Planeta, o której mowa, to WASP-39b, gazowy olbrzym o masie niemal czterokrotnie mniejszej od masy Jowisza, za to o średnicy o 30% większej. Tak niska masa w porównaniu z tak dużą objętością jest częściowo spowodowana wysokimi temperaturami planety, sięgającymi 900 stopni Celsjusza. WASP-39 znajduje się 8-krotnie bliżej swojej gwiazdy niż Merkury Słońca. Obiega ją w ciągu zaledwie 4 ziemskich dni. Gazowy gigant został odkryty w 2011 roku, a dzięki teleskopom Hubble'a i Spitzera wiemy, że w jej atmosferze znajduje się para wodna, sód i potas. Dzięki niezwykłej czułości Webba w podczerwieni dowiedzieliśmy się właśnie o obecności CO2. Odkrycia dokonano dzięki urządzeniu NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph). Zarejestrował on światło macierzystej gwiazdy przechodzące przez atmosferę planety. Jako, że różne gazy pochłaniają fale światła o różnej długości, analizując spektrum docierającego do nas światła możemy dowiedzieć się, jakie molekuły obecne są w atmosferze. Webb zarejestrował spadek ilości docierającego światła w zakresie pomiędzy 4,1 a 4,6 mikrometrów. W ten sposób zdobyliśmy pierwszy jednoznaczny dowód na obecność dwutlenku węgla w atmosferze planety poza Układem Słonecznym. To bardzo ważne wydarzenie, będącym dowodem na czułość instrumentów Webba i możliwości całego teleskopu. Dotychczas bowiem nie dysponowaliśmy narzędziem, które pozwalałoby na rejestrowanie tak subtelnych zmian w spektrum pomiędzy 3 a 5,5 mikrometra w atmosferach egzoplanet. A to jest właśnie najbardziej interesujący nas zakres, gdyż w nim znajdują się pasma absorpcji takich gazów jak para wodna, metan czy właśnie dwutlenek węgla. Skoro zaś Webb udowodnił, że potrafi rejestrować te sygnały, powinien być w stanie zarejestrować je również w przypadku mniejszych skalistych planet. A obecność w ich atmosferach wody, metanu czy dwutlenku węgla może wskazywać na możliwość istnienia życia. Ponadto analiza składu atmosfery zdradza wiele istotnych informacji na temat pochodzeniu i ewolucji planet. Mierząc dwutlenek węgla możemy stwierdzić, jaki był stosunek gazów i materiału stałego podczas formowania się planety. W nadchodzącej dekadzie JWST dokona wielu podobnych pomiarów na różnych planetach. Dzięki temu dowiemy się, jak powstają planety i na ile unikatowy jest Układ Słoneczny, mówi Mike Line z Arizona State University. « powrót do artykułu

Uszkodzenia zwierciadła głównego Teleskopu Webba są większe, niż założenia czynione przed startem. Jak wcześniej informowaliśmy, w maju w segment C3 zwierciadła głównego Teleskopu uderzył mikrometeoryt. W raporcie technicznym dotyczącym wydajności JWST opisano skutki uderzenia. Już na etapie projektowania założono, że w teleskop będą uderzały mikrometeoryty. Zwierciadło skonstruowano więc tak, by wytrzymywało uderzenia niewielkich obiektów poruszających się z dużą prędkością. Zaprojektowaliśmy i zbudowaliśmy Webba z pewnym marginesem – optycznym, termicznym, elektrycznym i mechanicznym – by mógł on prowadzić badania naukowe nawet po wielu latach pobytu w przestrzeni kosmicznej, mówił Paul Geitner z NASA. Jednak kolizja do której doszło pomiędzy 22 a 24 maja, była większa niż zakładano. Jakość pracy zwierciadła jest określana stopniem deformacji rejestrowanego przez nie światła i opisywana jako średnia kwadratowa błędu czoła fali (rms). Na początku misji teleskopu wartość błędu dla segmentu C3 wynosiła 56 nanometrów rms i była podobna do wartości innych segmentów zwierciadła. Po uderzeniu zwiększyła się ona do 258 nm rms. Jako że położenie każdego z segmentów zwierciadła można bardzo precyzyjnie korygować, inżynierom udało się zmniejszyć wartość błędu w C3 do 178 nm rms. Błąd ma jednak mierzalny efekt w skali całego zwierciadła głównego. Jednak efekt ten jest niewielki, gdyż błąd dotyczy małego obszaru, czytamy w raporcie [PDF]. Po odpowiednich korektach wartość błędu dla całego zwierciadła wynosi 59 nm rms, czyli jest o około 5–10 nm rms gorsza od poprzedniej wartości. Trzeba jednocześnie zauważyć, że kwestie związane z dryfem i stabilnością obserwatorium powodują, że wartość błędu dla teleskopu wynosi od 60 nm rms (minimum) do 80 nm rms (przy tej wartości podejmowane będą działania zmierzające do korekty błędów). Ponadto wartości błędów optyki teleskopu sumują się z wartościami błędów instrumentów naukowych, przez co wartość błędów dla całego obserwatorium wynosi od 70 do 130 nm rms, zatem błąd wprowadzony przez uderzenie z maja ma niewielki wpływ na wydajność całego obserwatorium, stwierdzają autorzy raportu. Specjaliści z NASA przeprowadzili analizę obrazów z instrumentu NIRCam i stwierdzili, że pomiędzy 23 lutego a 26 maja doszło do 19 uderzeń niewielkich mikrometeorytów w zwierciadło główne Webba. Niestety, w tej chwili nie wiadomo, jak często mogą zdarzać się takie uderzenia jak to w segment C3. Niewykluczone, że na samym początku pracy teleskopu doszło do wydarzenia, które będzie miało miejsce raz na wiele lat. Gorzej, jeśli środowisko, w którym pracuje Webb, jest inne, mniej bezpieczne, niż dotychczas sądzono i teleskop częściej będzie miał do czynienia z mikrometeorytami o wysokiej energii kinetycznej. Obecnie zespół inżynierów prowadzi dodatkowe badania nad populacją mikrometeorytów w punkcie L2, nad wpływem uderzeń na zwierciadło główne oraz nad dodatkowymi metodami obrony. Teleskop Webba posiada silniki manewrowe, które będą używane do korekty kursu i mogą zostać użyte, gdyby w jego stronę leciał deszcz meteorytów. Jednak pojedynczych mikrometeorytów nie jesteśmy w stanie wykryć. Jedną z możliwych metod obrony przed nimi jest skrócenie czasu obserwacji w kierunku ruchu orbitalnego, gdyż to podczas takich obserwacji istnieje większe ryzyko uderzeń i z większymi energiami. « powrót do artykułu

Wśród obiektów badanych przez Teleskop Webba w pierwszym roku pracy znajdą się dwie super-Ziemie. Będą to pokryta lawą 55 Cancri e oraz pozbawiona atmosfery LHS 3488 b. Planety te zostaną wykorzystane m.in. do bardziej precyzyjnego ustawienia spektrografów teleskopu, co pozwoli na badanie geologii planet podobnych do Ziemi. 55 Cancri e krąży wokół swojej gwiazdy w odległości mniejszej niż 2,5 miliona kilometrów, obiegając ją w zaledwie 18 godzin. Temperatura na jej powierzchni jest znacznie wyższa niż punkt topnienia większości minerałów tworzących skały, dlatego też naukowcy sądzą, że jej dzienna strona pokryta jest oceanem lawy. Mowa tutaj o dziennej stronie, gdyż z powodu niewielkiej odległości pomiędzy planetą a jej gwiazdą działające na planetę siły pływowe powodują, że jest ona zwrócona do gwiazdy ciągle jedną stroną. Pomiędzy planetą a gwiazdą zachodzi obrót synchroniczny. 55 Cancri e jest jednak przypadkiem szczególnym. Zwykle bowiem, przy takiej konfiguracji, najgorętszym punktem planety jest ten zwrócony najbardziej bezpośrednio w stronę gwiazdy, a ilość energii cieplnej otrzymywanej przez dzienną stronę planety nie ulega większym zmianom. Tymczasem obserwacje za pomocą Teleskopu Kosmicznego Spitzera wskazują, że na 55 Cancri e najgorętszy obszar jest położony poza miejscem najbardziej bezpośrednio oświetlonym przez gwiazdę i dochodzi do zmian ilości energii cieplnej docierającej do dziennej strony planety. Być może planeta posiada gęstą atmosferę, która przemieszcza ciepło. Jeśli tak, to Webb powinien ją wykryć i określić jej skład. Jednak część specjalistów podaje jeszcze jedno niezwykle interesujące wyjaśnienie. Ich zdaniem 55 Cancri e może nie znajdować się w obrocie synchronicznym ale, podobnie jak Merkury, obraca się powoli wokół własnej osi. Na tyle powoli, że na każde dwa obiegnięcia gwiazdy wykonuje trzy obroty. Oznaczałoby to, że rezonans pomiędzy okresem obrotu a obiegu 55 Cancri e wynosi 3:2. To by wyjaśniało, dlaczego najcieplejsze miejsce planety się zmienia. W tym scenariuszu powierzchnia planety ogrzewa się, roztapia, może nawet paruje, tworząc grubą atmosferę, którą Webb mógłby wykryć. W nocy zaś para się schładza, skrapla i na powierzchnię planety opada deszcz lawy, która w nocy zastyga. Teleskop Webba, obserwując 55 Cancri e, będzie mógł badać egzotyczną geologię świata pokrytego lawą. Tymczasem badania LHS 3844 b pozwolą na poznanie niezwykłej geologii planety o powierzchni skalistej. LHS 3844 b również krąży niezwykle blisko swojej gwiazdy, okrążając ją w ciągu zaledwie 11 godzin. Jednak jej gwiazda jest na tyle mała i chłodna, że powierzchnia planety nie ulega roztopieniu. Badania prowadzone za pomocą Spitzera wskazują też, że planeta prawdopodobnie nie posiada atmosfery. I to właśnie brak atmosfery jest jej największą zaletą. Nie będzie ona bowiem przeszkadzała spektroskopom Webba w badaniu powierzchni planety. "Różne rodzaje skał w różny sposób odbijają światło. Gołym okiem widać, że granit jest jaśniejszy niż bazalt. Podobne różnice są widoczne w podczerwieni, a właśnie w takim zakresie fal Webb będzie obserwował rozgrzane skały LHS 3844 b. Obserwacją tej planety zajmie się zespół, na którego czele będzie stała Laura Kreidberg z Instytutu Astronomii im. Maxa Plancka. Uczeni wykorzystają urządzeni MIRI to badania emisji w podczerwieni po dziennej stronie LHS 3744 b. Jeśli na planecie są czynne wulkany, Webb zaobserwuje emitowane przez nie gazy. Obserwacje 55 Cancri e oraz LHS 3844 b będą prowadzone w ramach programu Cycle 1 General Observers. « powrót do artykułu

Dzisiaj około godziny 20:00 czasu polskiego kontrola naziemna Teleskopu Webba wyda mu polecenie uruchomienia silników i wprowadzi JWST na orbitę wokół punku libracyjnego L2 (punkt Lagrange'a). Teleskop pozostanie w tym miejscu przez co najmniej 10 lat. Jednak już teraz wszystko wskazuje na to, że misję Webba będzie można wydłużyć. Obecnie Teleskop Kosmiczny Jamesa Webba (JWST) znajduje się w odległości mniej niż 6000 km od swojej docelowej orbity i porusza się w jej kierunku z prędkością ok. 200 metrów na sekundę. Najwyższa temperatura po jego gorącej stronie wynosi 55 stopni Celsjusza, a najniższa po stronie zimnej to -210 stopni. Punkt libracyjny (punkt Lagrange'a) to taki punkt w przestrzeni w układzie dwóch ciał powiązanych grawitacją, w którym trzecie ciało o pomijalnej masie może pozostawać w spoczynku względem obu ciał układu. Tutaj mówimy o układzie Słońce-Ziemia i o Teleskopie Webba, czyli trzecim ciele, tym o pomijalnej masie. W układzie takich trzech ciał występuje pięć punktów libracyjnych, oznaczonych od L1 do L5. Na linii Słońce-Ziemia znajdują się trzy z nich. L3 leży za Słońcem z punktu widzenia Ziemi, L1 znajduje się pomiędzy Słońcem a Ziemią, a L2 to miejsce za Ziemią z punktu widzenia Słońca. Zatem L2 był jedyny możliwym do osiągnięcia punktem, w którym osłona termiczna Webba mogła chronić jego zwierciadła i instrumenty naukowe jednocześnie przed ciepłem emitowanym i przez Słońce i przez Ziemię. Teleskop nie zostanie umieszczony w samym punkcie L2, a będzie wokół niego krążył po orbicie, której promień będzie większy od orbity Księżyca. Będzie on wynosił nawet 800 000 kilometrów, a przebycie pełnej orbity zajmie Webbowi pół roku. Dlaczego jednak nie ustawić Webba dokładnie w L2? Punkty libracyjne przemieszczają się wraz z ruchem Ziemi wokół Słońca. Webb musiałby za L2 podążać. L2, podobnie jak L1 i L3 są punktami metastabilnymi. Jeśli narysujemy siatkę przedstawiającą gradient zmian grawitacji w tych punktach, będzie ona miała kształt siodła. Tak jakby punkty te znajdowały się na krawędzi łączącej dwa wystające ponad nią górskie szczyty. W kierunku obu szczytów nasze punkty (L1, L2 i L3) są stabilne. Kulka pchnięta w kierunku jednego ze szczytów, wróci do punktu wyjścia. Jednak po bokach naszej krawędzi opadają doliny i w tych kierunkach punkty te są niestabilne. Znacznie łatwiejszą i bardziej efektywną alternatywą wobec umieszczenia Webba dokładnie w L2 jest wprowadzenie go na orbitę wokół tego punktu. Ma to i tę zaletę, że orbitujący Webb będzie równomiernie oświetlany przez Słońce, nie doświadczy zaćmienia Słońca przez Ziemię. A to bardzo ważne zarówno dla ładowania paneli słonecznych teleskopu jak i utrzymania równowagi termicznej, niezbędnej do precyzyjnej pracy jego instrumentów. Napęd Webbowi na orbicie L2 będą nadawały same oddziałujące siły grawitacyjne. Natomiast, jako, że L2 jest metastabilny, Webb będzie miał tendencję do opuszczenia jego orbity i zajęcia własnej orbity wokół Słońca. Dlatego też co mniej więcej trzy tygodnie odpali silniki, korygując swój kurs. W punktach L4 i L5 tego problemu nie ma. To punkty stabilne, a nasza siatka ze zmianami grawitacji ma tam kształt miski. Zatem obiekty krążące wokół tych punktów, samodzielnie pozostają na orbitach. Dlatego też znamy asteroidy krążące wokół L4 i L5, ale nie wokół pozostałych punktów libracyjnych. Jako że Webb będzie musiał korygować swoją orbitę, czas jego misji jest ograniczony ilością paliwa. Przewidziano, że teleskop będzie pracował przez 10 lat. Już teraz jednak wiemy, że prawdopodobnie uda się ten czas wydłużyć. A to dzięki niezwykle precyzyjnemu wystrzeleniu rakiety Ariane, które wyniosła go w przestrzeń kosmiczna. Ta precyzja spowodowała, że podczas dwóch korekt kursu, jakie Webb wykonał, zużyto mniej paliwa niż planowano. Pozostało go więc na tyle dużo, że prawdopodobnie teleskop pozostanie w L2 znacznie dłużej niż planowano. Musimy bowiem pamiętać, że nie jest planowana żadna misja serwisowa do teleskopu. Więc nie będzie można uzupełnić jego paliwa. Umieszczenie pojazdu w punkcie L2 to dość proste zadanie. Pozostaje więc pytanie, po co były zużywające cenne paliwo korekty kursu? Odpowiedź tkwi w samej architekturze Webba. Teleskop musiał dwukrotnie w czasie lotu odpalić silniki, gdyż rakieta Ariane nadała mu na tyle rozpędu, by mógł przebyć odległość dzielącą go od L2, jednak zbyt mało energii, by mógł całkowicie uciec z pola grawitacyjnego Ziemi. Co prawda tę dodatkową energię Ariane mogłaby mu nadać podczas startu, jednak istniało wówczas ryzyko, że będzie jej nieco za dużo i Webb będzie poruszał się zbyt szybko, by wejść na orbitę wokół L2. Mógłby ją minąć. Problem ten można by rozwiązać wyhamowując teleskop. Jednak manewr hamowania za pomocą silników Webba zużyłby więcej paliwa, niż na korekty kursu. Jednak nie to było głównym problemem, a fakt, że silniki Webba są umieszczone po jego gorącej stronie, tej zwróconej w kierunku Słońce. Zatem Webb, żeby wyhamować, musiałby wykonać obrót o 180 stopni wokół własnej osi. Wówczas jego optyka i instrumenty naukowe, które wymagają bardzo niskich temperatur, zostałyby wystawione na bezpośrednie oddziaływanie Słońca, doszłoby do ich rozgrzania i... roztopienia kleju, którym są spojone. Gdy Webb znajdzie się na swojej orbicie rozpocznie pięciomiesięczny proces testowania i kalibrowania zwierciadeł oraz instrumentów naukowych. Naukowcy etap misji rozpocznie się w czerwcu.   « powrót do artykułu