A James Webb-űrteleszkóp a tudomány aranykorát hozhatja el

Az amerikai elnök közreműködésével a napokban hozták nyilvánosságra a James Webb-űrteleszkóp első felvételét. Nem véletlen, hogy Joe Biden is részese akart lenni az eseménynek, hiszen tudománytörténeti pillanat az emberiség által épített legfontosabb űreszköz első termékének közzététele.

A person takes a video of the gians screens displaying images captured by The James Webb Space Telescope in Times Square on July 12, 2022 in New York. - Released one by one starting from 10:30 am Eastern (1430 GMT) at the Goddard Space Flight Center, the new images demonstrated the full power of the $10 billion observatory, which uses infrared cameras to gaze into the distant universe with unprecedented clarity. (Photo by Yuki IWAMURA / AFP) Fotó: AFP

A tavaly december végén útnak indított, kilencmilliárd dollárból épített, hat és fél méter átmérőjű James­ Webb-űrteleszkóp első felvétele az égbolt egy igazán kicsiny szeletét mutatja, akkora égrészt csupán – ez a Csillagászat.hu portál szerzőjének találó hasonlata –, mint amekkorának a kinyújtott kezünk távolságában tartott homokszem látszik. A felvétel a távoli világegyetem eddigi legmélyebb és legélesebb képe. Az összesen 12,5 órányi expozíciós idő alatt készült fotón a maroknyi, viszonylag közeli csillagtól eltekintve szinte csak rendkívül távoli galaxisokat láthatunk. A kép központjában a tőlünk 4,6 milliárd fényévre lévő SMACS 0723 jelű galaxishalmaz tagjai fehérnek látszanak. Körülöttük az ennél is távolabbi háttérgalaxisok ezrei ragyognak – némelyikük akár 13 milliárd fényév távolságból!

Az eddigi bizonyítottan legtávolabbi objektum, az UDFj-39546284 a Fornax-csillagkép része. A Hubble-űrtávcső által felfedezett galaxisról szóló hírt 2011. január 26-án tették közzé. Távolsága a Földtől 13,2 milliárd fényév, kialakulása az ősrobbanástól számítva hatszázmillió évre tehető. Jelenleg ismereteink szerint ugyanis a világegyetem 13,8 milliárd éves. A 13 milliárd fényévről érkező jelek tehát nem sokkal fiatalabbak.

Fotó: Europress/AFP/NASA

Az amerikai űrügynökség (NASA) második főigazgatójáról elnevezett űrtávcső az elődjeként emlegetett Hubble-űrteleszkóppal ellentétben nem Föld körüli pályán kering, hanem a Föld és a Nap alkotta rendszer egyik különleges, úgynevezett Lagrange-pontjának a környezetében. Az űrtávcső a Naprendszerből kifelé néz, de hogy semmi se zavarja a kémlelésben – jelent meg korábban lapunkban –, a beszűrődő fénytől és a felmelegedéstől öt rétegből álló, hatalmas, teniszpálya méretű árnyékolóernyő védi a Nap felőli oldalán. Az űrtávcső főtükre kinyitott állapotában hat és fél méter átmérőjű mozaiktükör, amely 18 hatszögletű darabból áll. A berilliumból készített, vékonyan aranyozott elemek egyenként húsz kilogramm tömegűek és 1,32 méter átmérőjűek.

– A Webb-űrtávcső az emberiség által valaha a világűrbe juttatott legnagyobb méretű (a Hubble-űrteleszkóp átmérőjét 2,5-szeresen meghaladó), forradalmi technológiájú teleszkóp, amely ráadásul az infravörös tartományban érzékeny. Utóbbi három szempontból is nagyon fontos tényező – értékeli az eszközt Szalai Tamás, a Szegedi Tudományegyetem Fizikai Intézetének adjunktusa.

Ilyen érzékeny és jó felbontású berendezéssel infravörös tartományban lehetőség nyílik a nagyon távoli (azaz ősi) galaxisok kialakulásának vizsgálatára, azaz választ kaphatunk arra a kérdésre, hogyan alakult ki a világegyetem ma ismert szerkezete. Milyenek voltak az első csillagok és galaxisok, hogyan jöttek létre a galaxisok közepén lévő, sok millió (akár milliárd) naptömegű fekete lyukak – a szegedi csillagász szerint ezekről a kérdésekről ma még nagyon kevés információnk van. Az infravörös tartomány egy részében emellett keresztülláthatunk a sűrű gázban és porban gazdag régiókon, azaz feltárulhatnak a szemünk előtt a csillag- és bolygókeletkezési régiók vagy épp a haldokló csillagok környezetének eddig nem ismert részletei. Végül pedig: a képalkotás mellett a színképelemzés módszerét is alkalmazni tudjuk, amellyel atomok és molekulák „kémiai ujjlenyomatait” kereshetjük csillagok, galaxisok vagy akár más csillagok körül keringő bolygólégkörök anyagában.

A teleszkóp elemeinek összeszerelése a NASA marylandi központjában, 2016. Lehetőség nyílik az ősi galaxisok vizsgálatára. Fotó: Europress/AFP

A szegedi kötődésű programok a csillagrobbanások nyomait tanulmányozzák, ott esetlegesen keletkező poranyag infravörös sugárzását keresve, a porszemcsék kémiai összetételét is vizsgálva. A jelenlegi elméletek szerint a csillagok halála nem teljesen destruktív, hanem részben „teremtő erejű” folyamat is, hiszen az ezen hatalmas energiájú robbanások során keletkező és kiszóródó anyag beépül a csillagok és bolygók következő generációjának szülőhelyeiként szolgáló molekulafelhőkbe.

– Hatalmas öröm és megtiszteltetés számunkra, hogy ezeket a jelenségeket a világ jelenlegi legfontosabb csillagászati eszközével, nemzetközi szinten vezető kutatókból álló csapatok tagjaiként vizsgálhatjuk mi is innen Magyarországról, a szegedi egyetemről – üzente Szalai Tamás, aki úgy véli, hogy a Webb-űrtávcső küldetése mindezek alapján akár egy, a nemzetek összefogásán alapuló, új tudományos „aranykor” kezdete is lehet – amire jelen helyzetben igencsak nagy szüksége lenne az emberiségnek.

Mindezt a küldetést irányító űrkutatási szervezetek (NASA, ESA, CSA) olyan módon is próbálják elősegíteni, hogy folyamatosan, látványos képek segítségével igyekeznek tájékoztatni és lelkesíteni a nagyközönséget. A szegedi csillagász szerint viszont igazán az segíthet egy tényleg jobb korszakba lépnünk, ha a Webb-távcső és más, működő és tervezett tudományos programok eredményeit minden erőnkkel a fiatal generáció inspirálására, a természettudományos oktatás segítésére fordítják – a Szegedi Tudományegyetem csillagász-fizikus közössége ezen is nagy erőkkel dolgozik.

Borítókép: Az infravörös kamerák képei kivetítve New Yorkban a Times Square-en (Fotó: Europress/AFP)