Д атата 25 декември 2021 г. ще бъде запомнена като един от най-важните моменти в историята на космическите изследвания. Именно тогава стартира мисията на телескопа „Джеймс Уеб“. Няколко месеца по-късно, НАСА разпространи първите изображения, направени от него. Изумителното им качество демонстрира по безспорен начин с какви способности разполага той. Какво всъщност можем да очакваме от „Джеймс Уеб“? Пред какви предизвикателства ще се изправи той? Отговорите на тези и други въпроси може да научите от един български учен, участвал в реализирането на амбициозния проект – д-р Николай Николов от Научния институт за космическия телескоп в Балтимор, Мериленд.
Ето какво заяви той специално за Vesti.bg:
Ще промени ли "Джеймс Уеб" представите ни за Големия взрив и формирането на първите звезди и галактики?
Преди всичко трябва да уточним нещо важно – телескопът е създаден да наблюдава инфрачервена светлина. Казано на най-разбираем език, това означава, че може да „вижда“ през прах. Представете си, че в една стая избухне пожар и се изпълни с дим. Това, което нашите очи ще възприемат, е пушекът, но ако по някакъв магически начин успеем да превключим на инфрачервената светлина, то стаята би станала прозрачна. Предназначението на „Джеймс Уеб“ е да наблюдава как са се формирали първите звезди и галактики, използвайки именно тази светлина.
"Джеймс Уеб" показа сърцето на галактиката Фантом (СНИМКА)
Предполага се, че след Големия взрив Вселената е била непрозрачна и се е състояла предимно от газ. Все още не е съвсем ясно как тя се е превърнала в тази Вселена, която съществува днес, но „Джеймс Уеб“ може да ни помогне да разгадаем тази загадка. Когато в астрономията се наблюдават далечни обекти, те не се намират на еднакво разстояние от нас. Различните разстояния отговарят на различни моменти във времето след Големия взрив.
Ако увеличим мощността на даден телескоп, ние ще можем да „надникнем“ във въпросните епохи. Всеизвестен факт е, че галактиките не са статични, а еволюират. Тъй като „Джеймс Уеб“ има огромно огледало, с негова помощ ще наблюдаваме далечни галактики от един и същ вид в различни етапи от тяхното развитие.
It's here–the deepest, sharpest infrared view of the universe to date: Webb's First Deep Field.
— NASA (@NASA) July 11, 2022
Previewed by @POTUS on July 11, it shows galaxies once invisible to us. The full set of @NASAWebb's first full-color images & data will be revealed July 12: https://t.co/63zxpNDi4I pic.twitter.com/zAr7YoFZ8C
Смятате ли, че "Джеймс Уеб" ще открие планети, на които е възможно да има живот?
Има два метода, чрез които се откриват т. нар. екзопланети. Единият е пряк. При него се използва техника, известна като коронография.
Тя се прилага с помощта на телескопи, които блокират светлината от наблюдаваната звезда. Това ни позволява да забележим обекти, които обикалят около нея. С помощта на този метод са били наблюдавани огромен брой звезди. Някои от тях се изследват в продължение на години, за да се установи дали около тях има планети и каква е тяхната орбита. Този метод има своите недостатъци.
Затъмняването на звездата ограничава колко близо до нея бихме могли да „надникнем“. Това означава, че ако има обекти, които обикалят в непосредствена близост до звездата, ние няма да ги забележим. Освен това, с този метод се откриват единствено планети, които са с по-големи размери и са относително ярки. За „Джеймс Уеб“ подобни наблюдения са нещо напълно рутинно.
Вторият метод е свързан с т. нар. непреки наблюдения. Пример в това отношение са пасажите. Когато една планета обикаля около дадена звезда, това няма как да бъде забелязано от Земята. Ние обаче можем да видим намаляване на яркостта на звездата, когато планетата премине пред нея и блокира част от светлината й. Въпросните промени са периодични и отговарят на времето, за което планетата обикаля около звездата.
По-интересното е, че ако тази планета има атмосфера, тогава част от светлината на звездата се филтрира през нея и това ни позволява да разберем какъв е химическият ѝ състав. С помощта на този метод може да се направят и заключения за размера на тялото, минаващо пред звездата, както и за разстоянието, на което то се намира от нея.
Officials have released a remarkable new image of the Phantom Galaxy — about 32 million light-years away from Earth — taken by the James Webb Space Telescope. https://t.co/6BubRziYvt
— ABC News (@ABC) September 1, 2022
Вече са известни около 5000 планети, които правят пасаж. Ние можем да подберем най-обещаващите от тях – т.е. тези, които приличат в най-голяма степен на Земята и да ги наблюдаваме с „Джеймс Уеб“. Оборудването, с което той разполага, ще ни позволи да научим много за тези обекти и химическия им състав.
С помощта на телескопа несъмнено ще успеем да се доближим до получаването на отговор на въпроса дали на някоя планета извън пределите на Слънчевата система има живот.
Кои са основните предизвикателства, пред които ще се изправи телескопът през следващите години?
„Джеймс Уеб“ представлява една напълно автономна система. Той има програма, която трябва да се изпълни и човешкият фактор е сведен до това дали дадена стъпка да се осъществи или не. НАСА има дългогодишен опит в подготовката, изстрелването и поддържането на подобни апарати.
Има много сонди, които пътуват в продължение на години, за да достигнат своята цел. „Джеймс Уеб“ се намира на голямо разстояние от Земята и по тази причина няма как да се изпратят астронавти, които да извършат някакви ремонтни дейности. Телескопът е така конструиран, че ако една част спре да функционира, то тя да бъде заменена. Командите за това се подават дистанционно, от Земята.
Когато телескопът беше изстрелян, имаше около 200 рискови точки, застрашаващи мисията, през които той трябваше да премине. За щастие, „Джеймс Уеб“ направи това и започна да функционира. Неговото огромно огледало обаче е изложено на опасното космическо „време“ – т.е. е бомбардирано непрекъснато от различни частици.
В резултат на тези удари се получават малки кратери по повърхността му, които влошават качеството на изображенията. Този негативен ефект обаче е незначителен и учените от НАСА са преценили, че не представлява съществена опасност за мисията. Риск от по-сериозен удар обаче винаги съществува.
Webb is on a roll! 🤸
— NASA (@NASA) August 2, 2022
This new @NASAWebb near and mid-infrared composite image highlights the Cartwheel Galaxy, the result of a high-speed collision that occurred about 440 million years ago, along with two neighboring galaxies. Get the details: https://t.co/c8lEVBBlub pic.twitter.com/eVe8m0k6N7
Трябва да се отбележи още нещо важно – самото огледало е изключително здраво. То е направено от берилий – елемент, който не се среща много често на Земята. В САЩ има находище, което беше използвано единствено за създаването на огледалото. Берилият е скъп материал, който издържа на изключително ниски температури – каквито са условията в открития космос.
Освен това, самите берилиеви панели, от които е направено огледалото, са покрити с тънък слой злато, тъй като то отразява много добре инфрачервената светлина.
Ще ни разкажете ли повече за Вашето участие в този амбициозен проект?
Създаването на телескопа „Джеймс Уеб“ е планирано преди десетилетия, а в самия проект са участвали и продължават да участват много хора от цял свят. В интерес на истината, аз не съм единственият българин, работещ по него. Присъединих се към проекта през 2020 г. и отговарям за организирането на наблюденията на планетите, които правят пасаж.
Разглеждам различни програми и преценявам дали могат да бъдат осъществени от телескопа, давам препоръки какво може да се подобри и следя дали има някакви нарушения на техническите изисквания.
Също така имам принос към развитието на софтуера за анализиране на спектрите на екзопланетите. Отговарям и за координирането на техническите възможности за работа с прибора NIRCam (камера, обхващаща инфрачервения диапазон.
Тя е на практика незаменима, тъй като изпълнява функцията и на датчик за подравняване на панелите на огледалото). Участвах и в първите наблюдения, осъществени след като телескопът беше въведен в експлоатация и „прогледна“ за пръв път.
Още от автора:
Да се „храниш“ с греховете на другите: Една от най-странните професии в историята
Осем истински истории, които ще смразят кръвта ви
От Месалина до Гала Плацидия: Кои са жените, управлявали Римската империя
Мрачната история на зловещия уред, станал символ на смъртните наказания
„Препускат с гръмотевична скорост в тъмните нощи“: Летят ли вещиците с метли?
Те твърдят, че истината е забравена или нарочно прикрита
Животните, в които се вселявали хора и богове
Смразяващи кръвта истории: Кой е звярът от Жеводан
Ужасяващата история на кралските раждания
Най-загадъчните убийства и погребения в историята
