BALTIMORE – iki šiol tai buvo malonumas akims iš dangaus: didžiulė juoda erdvė, kupina nesuvokiamai tolimų, nesuprantamų šviesos dėmių. Vaiduokliški Neptūno, Jupiterio ir kitų kaimynų vaizdai, kuriuos jau manėme pažįstantys. Ūkai ir galaktikos, kurias mato prasiskverbiančios Jameso Webb kosminio teleskopo infraraudonosios akys.

Teleskopas, pavadintas NASA direktoriaus Jameso Webbo vardu per Apollo nusileidimų mėnulį, yra bendras NASA, Europos kosmoso agentūros ir Kanados kosmoso agentūros projektas. Jis pradėjo Kalėdas prieš metus – po dviejų dešimtmečių rūpesčių ir 10 milijardų dolerių – tada misija stebėti visatą Bangos ilgiuose, kurių žmogaus akis nemato. Su 21 pėdos pločio pirminiu veidrodžiu, Webb yra septynis kartus galingesnis nei jo pirmtakas Hablo kosminis teleskopas. Priklausomai nuo skaičiavimo metodo, viena valanda stebėjimo teleskopu NASA gali kainuoti 19 000 USD ar daugiau.

Tačiau nei NASA, nei astronomai nemokėjo visų tų pinigų ir politinio kapitalo vien už gražias nuotraukas – ir niekas nesiskundžia.

„Pirmieji vaizdai buvo tik pradžia“, – sakė Nancy Levinson, laikinoji Kosminio teleskopo mokslo instituto, valdančio Webb ir Hablo, direktorė. „Norint tai paversti tikru mokslu, reikia daugiau.

Tris gruodžio dienas apie 200 astronomų užpildė instituto salę, kad išgirstų ir aptartų pirmuosius teleskopo rezultatus. Pasak organizatorių, internete buvo matyti dar apie 300 žmonių. Šis renginys buvo pavėluota sėkmingo Webb pristatymo ir atidarymo šventė ir šviesios ateities apžvalga.

Astronomai vienas po kito užlipo ant pakylos, greitai šnekučiavosi, kad atitiktų 12 minučių limitą, ir pateko į atradimų pasaulį. Galaktikos, kurios net jaunystėje jau sukūrė supermasyvias juodąsias skyles. Kai kurių iš septynių uolėtų egzoplanetų, skriejančių aplink Trappist 1 – raudonąją nykštukinę žvaigždę, kurioje gali būti gyvenamų planetų, atmosferos tyrimai. (Duomenys rodo, kad bent dviejose egzoplanetose trūksta masyvios pirmykščio vandenilio atmosferos, kuri uždusintų mums žinomą gyvybę, tačiau gali turėti silpną tankesnių molekulių, tokių kaip vanduo ar anglies dioksidas, atmosferą.)

„Mes užsiimame verslu“, – pareiškė Bjornas Beneke iš Monrealio universiteto, pateikdamas duomenis apie egzoplanetą.

Megan Reiter iš Rice universiteto nuvedė savo kolegas į „gilų nardymą“ per kosmines uolas, debesuotą žvaigždžių formavimosi židinį Karinos žvaigždyne, kadaise mėgiamą dangaus saldainį. Jame stebima, kaip naujų žvaigždžių purkštukai, smūginės bangos ir jonizuojanti spinduliuotė iš netoliese esančių, masyvesnių žvaigždžių, gimusių aukštoje temperatūroje, nuolat keičia kosminę geografiją ir skatina naujų žvaigždžių formavimąsi.

„Tai galėtų būti pavyzdys to, ką išgyveno mūsų saulė, kai susiformavo“, – interviu sakė dr.

Tarp pristatymų, šonuose ir koridoriuose, geriausi astronomai, dalyvavę 1989 m., kai pirmą kartą buvo svarstoma Webb teleskopo idėja, sveikina vieni kitus ir dalijasi karo istorijomis apie teleskopo kūrimą. Vaikams pateikus duomenis, kurie susprogdino jų pasiekimus naudojant Hablo, jie girdimai aiktelėjo.

Jane Rigby, teleskopo eksploatavimo projekto mokslininkė, prisiminė savo emocinę sumaištį prieš metus, kai teleskopas pagaliau buvo arti paleidimo. Prietaisas sukurtas atsiskleisti erdvėje – sudėtingas procesas su 344 „vieno taško gedimais“ – ir tik daktaras Rigby gali juos skaičiuoti vėl ir vėl.

„Aš neigiau“, – sakė ji Baltimorėje. Tačiau paleidimas ir diegimas vyko nepriekaištingai. Dabar ji pasakė: „Aš gyvenu pagal svajonę“.

Garthas Illingworthas, Kalifornijos universiteto Santa Kruso astronomas, 1989 m. pirmininkavęs svarbiam Kosminio teleskopo mokslo instituto posėdžiui, po kurio galiausiai susirinko Webbas, pasakė tiesiog: „Aš tiesiog priblokštas“.

Per priėmimą po pirmosios susitikimo dienos Johnas Matheris iš NASA Goddardo kosminių skrydžių centro ir projekto Webb pagrindinis mokslininkas nuo pat pradžių pakėlė taurę 20 000 žmonių, kurie pastatė teleskopą, 600 astronomų, išbandžiusių jį kosmose ir naujos kartos mokslininkų, kurie jį naudos.

„Kai kurie iš jūsų net nebuvo gimę, kai pradėjome tai planuoti“, – sakė jis. „Turėti!”

kelių mašina

Kol kas teleskopas, pilnas kamerų, spektrometrų ir kitų prietaisų, pranoko lūkesčius. (Jo analitinė galia yra dvigubai didesnė nei reklamuojama.) Dr. Rigby praneša, kad nepriekaištingai paleidus teleskopą, liko pakankamai manevrinio kuro, kad jis veiktų 26 ar ilgiau.

„Tai laimingi skaičiai”, – sakė ji, kai ji ir jos kolegos apibendrino savo mašinų našumo statistiką. Daktaras Rigby perspėjo, kad teleskopo instrumentai vis dar kalibruojami, todėl skaičiai dar gali pasikeisti. Pasiruoškite perskaičiuoti savo rezultatus vienu mygtuko paspaudimu, vestibiulyje esančiai astronomų grupei pasakiau: „Priešingu atveju jūs nekęsite savo gyvenimo“.

Bene didžiausias Webb siurprizas iki šiol yra susijęs su įvykiais visatos tūkstantmečio pradžioje. Atrodo, kad galaktikos formavosi, generavo ir maitino žvaigždes greičiau, nei mano mūšyje išbandyti kosmologiniai modeliai.

„Kaip galaktikos taip greitai juda į priekį?” – paklausė šiandien dalyvaujantis Nobelio fizikos premijos laureatas ir kosmologas Adamas Riessas iš Johnso Hopkinso universiteto.

Šios provincijos – „kosminio pavasario“, kaip jį pavadino vienas astronomas, tyrinėjimas yra kelių tarptautinių bendradarbiavimo su akronimais, tokiais kaip JADES (išplėstinė giliųjų ekstragalaktikų apklausa), CEERS (ankstyvojo paleidimo mokslo kosminė evoliucija) ir GLASS (grism objektyvas) tikslas. -Amplified Survey). iš kosmoso) ir PEARLS (Primary Extragalactic Regions for Reionization and Lensing Science).

Šiose pastangose ​​svarbiausia yra Webb infraraudonųjų spindulių regėjimas. Visatai plečiantis, tolimos galaktikos ir dangaus kūnai taip greitai tolsta nuo Žemės, kad jų šviesa ištempiama ir paverčiama nematomais infraraudonųjų spindulių bangų ilgiais. Po tam tikro taško tolimiausios galaktikos taip greitai atsitraukia, jų šviesa ištįsta bangos ilgiu, kad jos nematyti net Hablo teleskopas.

Webb teleskopas buvo skirtas aptikti ir ištirti šiuos regionus, vaizduojančius tik milijardo metų senumo Visatą, kai pirmosios galaktikos pradėjo klestėti žvaigždėmis.

„Prireikia laiko, kol medžiaga atvės ir taps pakankamai tanki, kad uždegtų žvaigždes“, – pažymėjo Emma Curtis Lake iš Hertfordšyro universiteto ir JADES komandos narė. Ji pridūrė, kad žvaigždžių formavimosi greitis pasiekė aukščiausią tašką, kai Visatai buvo keturi milijardai metų, ir nuo to laiko mažėja. Dabar Visatai yra 13,8 milijardo metų.

Astronomai matuoja kosminius atstumus naudodami parametrą, vadinamą raudonuoju poslinkiu, kuris parodo, kiek ištempta iš tolimo objekto sklindanti šviesa. Vos prieš kelis mėnesius raudonasis poslinkis 8, atitinkantis laiką, kai Visatai buvo maždaug 646 milijonai metų, buvo laikomas dideliu raudonuoju poslinkiu. Dr. Curtis Lake ir jos kolegų dėka standartinis raudonasis poslinkis dabar yra 13,2, o tai atitinka tuomet, kai Visata tebuvo 325 mln.

Daktarė Curtis-Leik ir jos komanda nukreipė teleskopą į dangaus lopinėlį, vadinamą Dievo pietais, ieškodami galaktikų, kurių Hablas negalėjo pastebėti. Tikrai, jų buvo keturi, vaiduokliai Kūrimo šilumos migloje. Vėlesni matavimai patvirtino, kad ji tikrai grįžta laiku.

„Nenorėjome sakyti, kad taip manėme – viešai“, – sakė JADES narys Brantas Robertsonas iš Kalifornijos universiteto Santa Kruze.

Manoma, kad rekordas truks neilgai. CEERS bendradarbiavimas pranešė apie galaktiką kandidatę Jo raudonasis poslinkis gali būti 16nes visatai tebuvo 250 milijonų metų.

Ekspertai jau diskutuoja, ar šios pernelyg įtemptos galaktikos atskleidžia kažką esminio ir nepastebimo dabartinėse ankstyvosios visatos teorijose. Galbūt koks nors laukas ar įtaka tuo metu padidino gravitaciją, paspartindamas galaktikų ir juodųjų skylių augimą. O gal neatitikimai tiesiog atspindi mokslinį skepticizmą dėl netvarkingų žvaigždžių formavimosi detalių – „gastrofizikos“.

Per pastaruosius 20 metų astronomai patobulino tvirtą „standartinį“ visatos modelį, sudarytą iš tamsiosios energijos, tamsiosios medžiagos ir nedidelės atominės medžiagos grupės. Dar per anksti laužyti šią paradigmą, interviu sakė daktaras Curtisas Lake’as. Webbo galėjo laukti trys stebėjimo dešimtmečiai. „Esame pradinėje stadijoje“, – sakė ji.

Baigiamasis pokalbis atiteko daktarei Mather. Jis apribojo teleskopo istoriją, šaukdamas Barbarą Mikulski, buvusią Merilando senatorę, kuri palaikė projektą 2011 m., kai iškilo pavojus jį atšaukti. Jis taip pat apžvelgė kitą didelį NASA veiksmą: 12 metrų kosminį teleskopą, vadinamą Habitable Worlds Observatory, kuris ieško ir tiria planetas.

Jis pasakė: „Viskas, ką padarėme, buvo to verta“. „Taigi mes esame čia: tai yra iškilmingas vakarėlis, pažvelgus į tai, kas čia yra. Tai nėra paskutinis dalykas, kurį ketiname daryti.”