Vědci si už brousí zuby na pozorování z „Webba“

Dalekohled Jamese Webba zatím ještě čeká na spojení svých dvou hlavních částí, aby se mohl připravovat na start na jaře roku 2019, ale vědci po celém světě již hoří nedočkavostí, co všechno díky němu spatří. Jelikož půjde o mimořádně komplexní stroj, nebude se v úvodní fázi na nic spěchat, aby bylo možné všechny palubní systémy dokonale zkontrolovat a nakalibrovat. První vědecké výsledky tak začnou přicházet až na konci roku 2019, ale už nyní známe seznam pozorování, které bude JWST provádět minimálně v prvních letech provozu. Pokud bychom tento seznam měli stručně shrnout, pak stačí říct, že půjde o jupiterovy měsíce, supermasivní černé díry ve středech galaxií, exoplanety a také nejstarší pozorovatelné galaxie ve vesmíru. Ředitel Vědeckého institutu kosmického teleskopu Ken Sembach vybral minulý měsíc plány na 13 pozorování, které vzešly z více než stovky návrhů. Ty předložily odborné týmy z celého světa, které vycítily šanci podílet se na prvním vědeckém pozorování novým teleskopem.

Oficiální místa avizují, že od startu do začátku provozní fáze uplyne asi šest měsíců, do čehož je započítán přesun do libračního centra L2 soustavy Slunce-Země (cca. 1,5 milionu km od naší planety), rozložení teleskopu a série jemných snímkovacích sekvencí pro jemné vyladění celého systému. Pak bude nová hračka předána vědcům. V první řadě k němu budou mít přístup odborníci z USA, Evropy a Kanady, kteří se podíleli na jeho vývoji, ale kromě toho je vyhrazeno 500 pozorovacích hodin i pro ostatní astronomy.

Snímek z roku 2012 ukazuje pracovníky Goddardova střediska při inspekci přístroje Mid-Infrared Instrument po jeho příjezdu z Velké Británie.

Snímek z roku 2012 ukazuje pracovníky Goddardova střediska při inspekci přístroje Mid-Infrared Instrument po jeho příjezdu z Velké Británie.
Zdroj: https://mk0spaceflightnoa02a.kinstacdn.com/

Výše zmíněných 13 vybraných týmů, které uspěly ve výzvě pro úvodní vědeckou fázi, má zajištěno pozorování teleskopem po dobu 460 hodin. Celkem 23 astronomů zapojených do úvodní pozorovací fáze pochází z 18 států – Kromě Američanů, členských států ESA a Kanady jde o občany Austrálie a Chile. „Jsem nadšený z toho, když vidím seznam nejúžasnějších cílů pro Webbův teleskop a jsem extrémně natěšený na výsledky. Pevně věříme, že budeme překvapeni tím, co všechno zjistíme,“ rozplývá se John Mather, astrofyzik z Goddardova střediska z Greenbeltu, stát Maryland.

Zatímco týmy podílející se na vývoji přístrojů s garantovaným sledovacím časem budou provádět své vlastní analýzy, klíčovým prvkem celého programu bude okamžité uvolňování snímků a spektrálních měření, což umožní široké komunitě astronomů zapracovat se do Webbových objevů ještě v roce startu. „Jsme potěšeni vysokou kvalitou návrhů, které jsme obdrželi,“ chválí Ken Sembach a dodává: „Tyto pozorovací programy budou nejen generovat úžasnou vědu, ale půjde také o unikátní možnost ukázat celosvětové vědecké komunitě možnosti této mimořádné observatoře.“

Umělecká představa exoplanetárního systému

Umělecká představa exoplanetárního systému
Zdroj: https://mk0spaceflightnoa02a.kinstacdn.com/

Do úvodní vědecké kampaně, která začne v listopadu 2019 a bude trvat do dubna 2020, se zapojí všechny čtyři přístroje. Jeden z vybraných pozorovacích programů umožní astronomům přímé sledování exoplanet, k čemuž poslouží koronograf schopný odstínit světlo z mateřské hvězdy a nahlédnout tak do jejího bezprostředního okolí. Palubní infračervené spektrometry by měly spatřit objekty o velikosti planety Jupiter, což odpovídá exoplanetám WASP-39b a WASP-43b. Přístroje by měly být schopné změřit jejich složení a sledovat dynamiku jejich atmosféry. Může také dojít k vylepšení pozorovacích technik pro menší, většinou kamenné planety více podobné Zemi. U nich by mohlo složení atmosféry napovědět o možnostech jejich obyvatelnosti.

Další tým astronomů zase chce pohlédnout s pomocí optických a infračervených pásem do kulových hvězdokup v Mléčné dráze a blízkých galaxiích, aby provedli přesné hvězdné sčítání. Vědci chtějí spočítat hvězdy v každé hvězdokupě, určit jejich věk a lépe tak nahlédnout do historie galaxií v okolí Mléčné dráhy a v širším kosmu. „Pro studium velmi slabých hvězd v Mléčné dráze bude JWST přímo vynikající,“ uvedl Daniel Weisz, astronom z University of California – Berkeley a dodal: „Tento teleskop dokáže na poli výzkumu blízkých galaxií zhruba za pět až deset let to, na co Hubbleův teleskop potřeboval 25 roků.“ Však také JWST disponuje zrcadlem o průměru 6,5 metru, takže je zhruba třikrát větší než to na Hubbleově teleskopu.

Vědci studující vznik a vývoj vesmíru budou moci díky JWST doslova cestovat v čase. Steven Finkelstein, profesor astronomie z University of Texas v Austinu předložil návrh na rozšířený hloubkový galaktický výzkum, který se již dříve prováděl s pomocí Hubbleova teleskopu. Zatímco Hubble pracoval s viditelným světlem, Webb využije infračervených paprsků a tak bude moci nahlédnout dále. „Objevíme nejvzdálenější galaxie, jaké jsme kdy viděli, budou to galaxie, které jsou pro Hubblea doslova neviditelné,“ uvádí Steven Finkelstein.

Svazek galaxií MACS J0717.5+3745 bude jedním z prvních vědeckých cílů Webbova teleskopu.

Svazek galaxií MACS J0717.5+3745 bude jedním z prvních vědeckých cílů Webbova teleskopu.
Zdroj: https://mk0spaceflightnoa02a.kinstacdn.com/

Díky Webbovu teleskopu by astronomové mohli spatřit galaxie, které existovaly před 13,4 miliardami let. Jinými slovy – doba od vzniku vesmíru do bodu nejvzdálenějšího pozorování JWST tvoří pouhá 3% vesmírné historie! Sledováním takto vzdálených galaxií v infračervené části spektra budou moci vědci lépe pochopit, jak se formovaly první hvězdy, jak se seskupovaly do galaxií a dalších stále větších útvarů. „Bude to poprvé, kdy někdo získá přístup ke zbrusu novému teleskopu, který je v některých směrech až stokrát lepší než Hubbleův dalekohled,“ uvádí Finkelstein. Další skupina astronomů chce s pomocí JWST sledovat svazky galaxií a použít jejich extrémní gravitaci jako čočku, díky které bude možné spatřit galaxie, které se nachází za nimi.

Kdo by si ale myslel, že nový teleskop bude sloužit jen ke vzdáleným pozorováním, u kterých se vzdálenost počítá minimálně na desítky světelných let, ten by byl na omylu. Už v úvodní pozorovací fázi se Webbův teleskop zaměří i na Jupiter a jeho měsíce, což bude překrásná ukázka toho, jak se dá tento dalekohled využít ke sledování objektů sluneční soustavy.

„Uvidíme, zda se nám podaří vyfotit prstence a zbavit se rozptýleného světla z Jupiteru, což posune možnosti teleskopu a opravdu ověří jeho schopnosti,“ popisuje Imke de Pater z University of California – Berkeley. JWST kromě toho bude snímkovat jupiterovu polární záři, vulkanické erupce na měsíci Io, nebo pátrat po atmosféře a potenciálních výtryscích z měsíce Ganymedu.

Interakce magnetického pole Jupiteru a Ganymédu odhalily oceán pod povrchem měsíce

Interakce magnetického pole Jupiteru a Ganymédu odhalily oceán pod povrchem měsíce
Zdroj: http://spaceflightnow.com/

Vymyslet, navrhnout a obhájit návrhy pro využití části času na drahé observatoři jako je JWST je časově velmi náročný proces. „Teleskop má garantovanou životnost pět let a proto jej musíme využívat co nejefektivněji, abychom maximalizovali jeho přínos,“ vysvětluje Daniel Weisz a dodává: „Tato úvodní pozorovací fáze má přinést vědecky zajímavé výsledky během pěti měsíců.“

Oznámení o astronomických cílech představené v listopadu přišlo jen pár měsíců po oficiálním zveřejnění oblastí výzkumu, na které se zaměří vědecké týmy s garantovaným pozorovacím časem. V rámci těchto studií se můžeme těšit na pozorování, z nichž některá jsou podobná jako u úvodní pozorovací fáze (například jak se formovaly dávné galaxie krátce po Velkém třesku, jak probíhá zrození a evoluce hvězd a planet, nebo jaké chemické stopy týkající se možného života můžeme objevit na měsíci Enceladu). Ve dvacátých letech se pak rozběhne širší program pro sledování, který bude mířit na astronomy, kteří se nepodíleli na vývoji teleskopu.

Zdroje informací:
https://spaceflightnow.com/
https://www.nasa.gov/
https://www.space.com/
https://jwst.stsci.edu/

Zdroje obrázků:
https://mk0spaceflightnoa02a.kinstacdn.com/…/12/16519914560_17b4482fc9_k-678×678.jpg
https://mk0spaceflightnoa02a.kinstacdn.com/…/12/7338266148_8420af93d8_k-678×497.jpg
https://mk0spaceflightnoa02a.kinstacdn.com/…/2017/12/exoplanets-678×381.jpg
http://spaceflightnow.com/wp-content/uploads/2015/03/ganymedeauroramagnetic_illus5.jpg

Kontaktujte autora článku - hlášení chyb a nepřesností, rady, či připomínky

Hlášení chyb a nepřesnostíClose

Prosím čekejte...
Níže můžete zanechat svůj komentář.

12 komentářů ke článku “Vědci si už brousí zuby na pozorování z „Webba“”

  1. rhronza napsal:

    Ví se čím je obecně dána garantovaná životnost (pouhých) 5 let ?

  2. hansnasa napsal:

    Myslím,že poprvé čtu,že Webb má koronograf na odstínění světla hvězd,aby šly pozorovat exoplanety.To mne velmi potěšilo a rád bych získal o tom bližší informace.Jinak díky za poutavý článek.

  3. Alois napsal:

    Adaptivní technika, která umožňuje pozemským dalekohledům řádově zvětšovat sběrnou plochu konkuruje přístrojům v Kosmu.
    Problémem jsou též desetiletí, která rychle plynou od projektu k realizaci a v projektu navržené řešení rychle zastarává.
    Limita daná pohonnými hmotami by obejít postavením přístroje na Měsíci, tam by mohl fungovat neomezenou dobu a byl poměrně snadno přístupný opravám i modernizacím.

    • MilAN napsal:

      Vzhledem k tomu, že Webb je infračervený teleskop, byl by dost těžce řešitelný problém s rozpáleným měsíčním povrchem a  stíněním proti Slunci. A vybudování jeho základny na Měsíci, včetně dopravy, přistání, zabudováním do terénu, nutnou 2 osou montáž teleskopu – při téhle velikosti zrcadla se jedná o stavbu přístroje a  objektu srovnatelně velkého jako špičkové přístroje na Zemi.Pokud bychom to chtěli mít na Měsíci, tak si budeme muset počkat tak 20 roků.A jeho vybudování bude podstatně dražší, než je vypuštění Webbu. A pokud by se ukázalo po 10 letech, že je užitečné ho doplnit palivem, tak se to určitě dá vyřešit s celkem přiměřenými náklady i bez speciálního dokovacího zařízení.
      Umístění na Měsíci je zbytečně komplikované, mnohé problémy nelze eliminovat a cena na jeho vybudování je značně vysoká.
      Byl bych rád, kdyby se zde nevyskytovaly připomínky, že hypotetický BFR to vše zvládne laciněji. Až někdy bude něco jako BFR, tak už Webb bude mít dávno odslouženo 🙂

  4. MilAN napsal:

    Webb byl od počátku konstruován jako bezúdržbový – minimální funkčnost 5 let, životnost do 10 let. Kdyby měl být udržován, představovalo to složitou logistiku a  celkové modulární řešení. Nejde jen o palivo.
    A ještě k dalekohledu na Měsíci. Nedílnou součástí jak pozemských teleskopů, tak i na jiných tělesech je jejich montáž, A to je větší problém než objektiv, tubus a elektro+ mechanika ohniska. Vzhledem ke gravitaci to ve výsledku mnohonásobně , pokud jde o hmotnost klidně i o celý řád, překročí současné řešení. Navíc nutné ten celek v tomto případě dostat nejen na dráhu, ale i s tím měkce přistát. Mně to v současnosti přijde jako mnohem vzdálenější řešení, než BFR a její lety na Měsíc.
    Stačí se podívat, jak vypadají pozemské 8 m dalekohedy – a to samé je potřeba mít na Měsíci

Zanechte komentář

Chcete-li přidat komentář, musíte se přihlásit.