Αρκούσαν μόλις πέντε φωτογραφίες για να μας δείξει το τηλεσκόπιο James Webb τις τεράστιες δυνατότητές του. Το πανίσχυρο τηλεσκόπιο ανοίγει νέους δρόμους στην εξερεύνηση του Διαστήματος. Ποιοι είναι αυτοί και ποια ουράνια σώματα είναι οι πρώτοι στόχοι του James Webb;
Εβδομήντα χρόνια μετά τις πρώτες διαστημικές αποστολές η ανθρωπότητα ξαναστρέφει το βλέμμα της στο άπειρο του Σύμπαντος. Αν όχι κυριολεκτικά, σίγουρα μέσα από τις οθόνες τους εκατομμύρια άνθρωποι σε όλο τον κόσμο βλέπουν τα τελευταία χρόνια τον Άνθρωπο να επιστρέφει ξανά και πιο δυναμικά στο παιχνίδι της κατάκτησης του Διαστήματος. Το χειμώνα του 2021 ήταν η προσεδάφιση και οι πρώτες εικόνες από το Perseverance στην επιφάνεια του πλανήτη Άρη, το καλοκαίρι του ίδιου χρόνου οι πρώτες δοκιμαστικές, διαστημικές τουριστικές πτήσεις, φέτος το τηλεσκόπιο James Webb. Μια διετία τόσο συναρπαστική όσο ποτέ άλλοτε, μια διετία που αποτελεί τον προπομπό για τα μυστήρια του Σύμπαντος, που θα ξεκλειδώσει ο άνθρωπος τα επόμενα χρόνια.
Ο κόσμος μας με ένα εντελώς νέο φως
Οι πρώτες εικόνες που δημοσιεύτηκαν από το τηλεσκόπιο James Webb μας δίνουν μια πρώτη εικόνα από μακρινούς γαλαξίες. Χαρακτηριστική είναι η φωτογραφία από το «Κουιντέτο του Στεφάν» απεικονίζει μια ομάδα πέντε γαλαξιών που αλληλεπιδρούν μεταξύ τους. Μια εικόνα που έχει δημιουργηθεί από 1000 ξεχωριστά αρχεία και απεικονίζει μια περιοχή που βρίσκεται 290 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά, δίνοντας μας μια γεύση από την πρώτη συμπαγή ομάδα γαλαξιών που ανακαλύφθηκε ποτέ. Τέσσερις από τους πέντε γαλαξίες μέσα στο κουιντέτο μοιάζουν (και είναι) κλειδωμένοι σε έναν «κοσμικό χορό», με τους επιστήμονες ήδη να πιστεύουν ότι η εικόνα μπορεί να δώσει σημαντικές πληροφορίες για τις γαλαξιακές αλληλεπιδράσεις και πως οδήγησαν την εξέλιξη των γαλαξιών στο πρώιμο σύμπαν.
Η δεύτερη φωτογραφία προέρχεται από το «Νεφέλωμα της Τροπίδος» (φωτογραφία cover), ένα από τα μεγαλύτερα και φωτεινότερα νεφελώματα στον ουρανό, που βρίσκεται περίπου 7.600 έτη φωτός από τη Γη. Συνήθης στόχος και του προκάτοχου του James Webb, του τηλεσκοπίου Hubble, ωστόσο εδώ έχουμε μια πολύ καλύτερη εικόνα του. H NASA το χαρακτηρίζει ως ένα “βρεφοκομείο αστεριών”, αφού μας δίνει μια πρώτη γεύση για τη δημιουργία των αστεριών. Άλλωστε, ένας από τους βασικούς στόχους του James Webb είναι να μας δώσει πληροφορίες για το πως σχηματίζονται τα αστέρια και το «Νεφέλωμα της Τροπίδος» αποτελεί ένα εξαιρετικό μέρος για να αντλήσουμε αυτές τις πληροφορίες.
Το «Δακτυλιοειδές Νεφέλωμα», ένα άστρο που πεθαίνει. Ο δακτύλιος προέρχεται από τα εξωτερικά στρώματα που έχει αποβάλλει το ετοιμοθάνατο αστέρι, έχει διάμετρο σχεδόν μισό έτος φωτός και βρίσκεται περίπου 2.000 έτη φωτός από τη Γη. Αυτός ο τύπος δομής ονομάζεται «πλανητικό νεφέλωμα», ωστόσο στην πραγματικότητα δεν έχει καμία σχέση με πλανήτες. Το James Webb θα μας δώσει πληροφορίες για το πως γεννιούνται τα αστέρια, όπως και για το πως πεθαίνουν.
Ο εξωπλανήτης WASP-96b. Δεν είναι μια πραγματική φωτογραφία, αλλά φασματοσκοπία, που αποκαλύπτει τις ιδιότητες ενός στόχου του τηλεσκοπίου. Ο WASP-96b είναι ένας γιγαντιαίος πλανήτης, εκτός του ηλιακού μας συστήματος, σε μια απόσταση περίπου 1.150 έτη φωτός από τη Γη. Εκτιμάται ότι μοιάζει λίγο με το Δία και σίγουρα δεν είναι ένα κατάλληλο είδος πλανήτη για να φιλοξενήσει ζωή, αφού βρίσκεται πολύ κοντά στο μητρικό του αστέρι και επομένως είναι πολύ ζεστό.
Μία ημέρα πριν από τις τέσσερις εντυπωσιακές εικόνες είχε προηγηθεί μία ακόμα, του SMACS 0723, ενός τεράστιου σμήνους γαλαξιών. Τα κόκκινα τόξα που απεικονίζονται σε αρκετά σημεία της φωτογραφίας είναι οι γαλαξίες, σε μια απόσταση πολύ μακριά πίσω στο χρόνο, 4,6 δισεκατομμύρια χρόνια. Κάποια από αυτά, σύμφωνα με τους επιστήμονες, είναι το ίδιο «αντικείμενο».
Μέσω του προγράμματος του James Webb οι επιστήμονες θα μελετήσουν μακρινά πλανητικά συστήματα σε διάφορα στάδια σχηματισμού. Όμως, εκτός από τους πολύ μακρινούς γαλαξίες, το James Webb θα «φωτίσει» και την αστρική μας γειτονιά με ένα εντελώς νέο φως. Πολύ σύντομα, το πανίσχυρο τηλεσκόπιο θα στρέψει το κάτοπτρό του και στο δικό μας ηλιακό σύστημα, επιτρέποντας στους επιστήμονες να παρατηρήσουν τη δική μας γειτονιά με εντελώς νέους τρόπους. Είναι τόσο ισχυρό το τηλεσκόπιο, που οι δυνατότητές του μπορούν να εφαρμοστούν παντού, κοντά και μακριά.
Οι ιδιαίτερες δυνατότητες του James Webb
Το Webb είναι ένα υπέρυθρο τηλεσκόπιο, που έχει την ικανότητα να παρατηρήσει το σύμπαν στο υπέρυθρο μήκος του φάσματος, όχι στο οπτικό, αυτό δηλαδή που βλέπουμε με τα μάτια μας. Ανιχνεύει δηλαδή μεγαλύτερα μήκη κύματος φωτός, αποκαλύπτοντας λεπτομέρειες για το τι συνθέτει το σύμπαν, που δεν μπορούν να συλλάβουν τα παρατηρητήρια που εστιάζουν σε ορατά και υπεριώδη φάσματα, συμπεριλαμβανομένου και του προγόνου του, του τηλεσκοπίου Hubble.
Ιδιαίτερα ευαίσθητο, το James Webb μπορεί να παρατηρεί αμυδρά φαινόμενα, που συμβαίνουν τόσο κοντά όσο και μακριά. Για παράδειγμα, τα επίγεια τηλεσκόπια δεν μπορούν να εξετάσουν εύκολα αντικείμενα που βρίσκονται κοντά σε μια εξαιρετικά φωτεινή πηγή. Τα φεγγάρια του Δία είναι μια τέτοια περίπτωση, αφού το διάσπαρτο φως του συγκεκριμένου πλανήτη «μολύνει» μια αρκετά μεγάλη περιοχή. Αντίθετα, με το James Webb το φως το Δία περιορίζεται στον Δία, επιτρέποντας τη λεπτομερή παρατήρηση των φεγγαριών του.
Επόμενος στόχος ο Δίας, ο Ουρανός και άλλοι πλανήτες
Η επιστημονική ομάδα του τηλεσκοπίου δεν θα περιμένει πολύ για να στρέψει το κάτοπτρό του στο ηλιακό μας σύστημα. Ο Δίας, τα φεγγάρια και οι δακτύλιοι που τον περιβάλλουν, θα αποτελέσουν αντικείμενο συστηματικής παρατήρησης, ιδιαίτερα κατά τους πέντε πρώτους μήνες λειτουργίας του James Webb. Παρατηρήσεις που οι επιστήμονες ελπίζουν ότι θα τους παρέχουν σημαντικές πληροφορίες για τον καιρό, τη θερμοκρασία, τη σύνθεση του μεγαλύτερου πλανήτη του ηλιακού μας συστήματος. Τα δεδομένα που θα προκύψουν θα τους βοηθήσουν επίσης να μελετήσουν τους δακτυλίους του Δία, το πως σχηματίστηκαν και από που προέρχονται. Φως αναμένεται να πέσει και στα τρία φεγγάρια του, την Ιό, που καλύπτεται από ηφαίστεια και τον παγωμένο Γανυμήδη, όπως επίσης και στην Ευρώπη, με την ελπίδα να μάθουν περισσότερες πληροφορίες για τα νέφη υδρατμών, που εκτιμάται ότι εκτοξεύει. Εγχειρήματα, που ναι μεν έχουν μεγάλο δείκτη δυσκολίας, αλλά μόνο το James Webb εκτιμάται ότι μπορεί να τα φέρει εις πέρας στην παρούσα φάση.
Τον Αύγουστο θα έρθει και η σειρά του Ποσειδώνα, ενώ ένας ακόμα ανεξερεύνητος πλανήτης του συστήματός μας, ο Ουρανός, θα αρχίσει να παρατηρείται από τον επόμενο Ιούνιο. Tους δύο πλανήτες, που είναι γνωστοί στην επιστημονική κοινότητα ως «γίγαντες του πάγου». Για τον πρώτο οι επιστήμονες εκτιμούν ότι το James Webb θα τους δώσει μια εξήγηση για τις απροσδόκητα χαμηλότερες θερμοκρασίες του πλανήτη τις δύο τελευταίες δεκαετίες, όπως αποκάλυψε μια μελέτη την προηγούμενη Άνοιξη.
Ξεχωριστό κεφάλαιο εξερεύνησης ο Άρης
Μπορεί η ανθρωπότητα να παρακολουθεί στενά τον Άρη -και τροχιακά και από την επιφάνειά του με rover- το τηλεσκόπιο James Webb θα προσφέρει και αυτό πολύτιμη πληροφορία είτε αυτόνομα είτε σε συνεργασία με τις υπόλοιπες προσπάθειες, με μια πιο ολιστική προσέγγιση.
Μεταξύ άλλων, το James Webb θα μελετήσει τον καιρό στον Άρη σε όλη την κλίμακα του πλανήτη. Είναι χαρακτηριστικό το παράδειγμα του 2018, όταν το rover Opportunity έπεσε σε μια έντονη καταιγίδα σκόνης, που χτύπησε ολόκληρο τον πλανήτη. Μπορεί το rover της NASA να έδωσε πληροφορίες από τα όργανά του, όμως δεν μπορούσε να προσφέρει κάποια εικόνα, πληροφορία που να αφορούσε ταυτόχρονα ολόκληρο τον πλανήτη. Αν το James Webb μπορέσει να παρακολουθήσει μια τέτοια καταιγίδα σκόνης, τα δεδομένα του θα βοηθήσουν τους επιστήμονες να κατανοήσουν καλύτερα αυτά τα φαινόμενα και ίσως ακόμη και να βοηθήσουν ένα μελλοντικό διαστημόπλοιο με προορισμό τον Άρη να τα αντέξει.
Η συμβολή του νέου τηλεσκόπιου στον Άρη (σε συνεργασία με το Perseverance) περιλαμβάνει επίσης την απάντηση στο «αιώνιο ερώτημα», αν υπήρξε ποτέ ζωή στον Άρη, και αν ναι, πόσο καιρό πριν μπορεί να είχε πέθανε. Αντίστοιχα πολύτιμο έργο εκτιμάται ότι θα προσφέρει και στην εποχιακή διακύμανση στην ποσότητα μεθανίου στην ατμόσφαιρα του Άρη, στις πηγές που το παράγουν και στο αν η συγκέντρωσή του συμπίπτει με τις αλλαγές στις εποχές του πλανήτη. Αν μάλιστα η ανθρωπότητα καταφέρει να στείλει (όπως θέλει) αστροναύτες στον Άρη μέσα στην επόμενη δεκαετία, το James Webb θα έχει παίξει σημαντικό ρόλο στην επιτυχία του εγχειρήματος.
Kομήτες και νέα μυστήρια
Το James Webb δεν θα περιορίσει την παρατήρησή του μόνο στους γνωστούς πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος. Θα εξετάσει και μικρότερα αντικείμενα, όπως αστεροειδείς ή κομήτες, ακόμα και οποιοδήποτε νέο τύχει να ανακαλύψουν οι επιστήμονες, παρέχοντας πληροφορίες για τη σύστασή τους και βέβαια δίνοντάς μας μια πιο λεπτομερή εικόνα από αυτές που έχουμε δει μέχρι σήμερα.
Αντικείμενο του τηλεσκοπίου θα αποτελέσει και η «Ζώνη του Κάιπερ», καθώς και ο Πλούτωνας ή ο δορυφόρος του Χάροντας, που βρίσκονται σε αυτή τη μυστηριώδη γωνιά του σύμπαντος, που οι επιστήμονες τη χαρακτηρίζουν ως το παγωμένο «νεκροταφείο» του ηλιακού μας συστήματος. Σύμφωνα με την επιστημονική κοινότητα στη συγκεκριμένη περιοχή υπάρχουν αντικείμενα που έχουν απομείνει από τις απαρχές του ηλιακού μας συστήματος και η αποκτυπτογράφησή τους θα μπορούσε να ξεκλειδώσει το πως σχηματίστηκε η δική μας γειτονιά.
Στον πρώτο χρόνο του το James Webb θα δαπανήσει μόλις το 7% του συνολικού του χρόνου για την παρατήρηση του δικού μας ηλιακού μας συστήματος. Χρόνος που μπορεί να μοιάζει μικρός, αλλά είναι αδύνατο να προβλεφθεί τι μπορεί να βρει και να ανακαλύψει το πανίσχυρο τηλεσκόπιο.
Και αυτά είναι μόνο η αρχή. Το James Webb διαθέτει επαρκή καύσιμα για μια 20ετία.
