Vágólapra másolva!
Bolygók és csillagok születésének soha nem látott részletei, a legősibb galaxisok kölcsönhatásai és a legelső csillagok felragyogása: néhány azokból az izgalmas célpontokból, amelyekre a 2015-ben felbocsátandó, minden korábbinál nagyobb űrtávcső vadászik. A várható látványt szimulációkon már most megtekinthetjük.
Vágólapra másolva!

Sok asztrofizika egy kis Hollywooddal fűszerezve - így lehetne jellemezni azokat a tudományos kisfilmeket, amelyeken azt mutatják be, mit örökíthet meg az öt év múlva startoló, minden korábbinál nagyobb teljesítőképességű James Webb-űrtávcső. A 6,5 méter tükörátmérőjű műszertől újabb csillagászati forradalmat várnak a szakemberek. A minden korábbinál nagyobb űrtávcső a kiöregedett Hubble-t fogja váltani 2015-ben, és elődjéhez hasonlóan új távlatokat nyithat a csillagászati megfigyelésekben. A korábban becsült 4 helyett 6,5 milliárd dolláros költségvetésű műszer a várakozások szerint az Univerzum legmélyebb titkaiba enged majd bepillantást.

Az infravörös tartományban üzemelő műszer az L2 jelű Lagrange-pontban helyezkedik majd el, a Földtől 1,5 millió kilométerre, a Nappal ellentétes irányban. Innen végzi majd megfigyeléseit legalább egy éven keresztül, és bolygónknak csak az éjszakai oldalát, a Holdnak pedig csak egy keskeny sarlóját láthatja majd. Ám nem is otthonunkat, hanem távoli és ősi célpontokat fog tanulmányozni: bolygók keletkezését, az Univerzum legelső csillagait és a galaxisok születését.

A Webb-űrtávcső főtükre nem egy távcsőtubusban helyezkedik majd el, hanem szabadon lesz a világűrben. A Nap erős sugárzása elől egy kinyitható, teniszpálya méretű pajzs védi majd érzékeny műszereit. A teleszkóp tervezésekor komoly számításokat végeztek annak teljesítőképességére - azonban a látványt, amely majd a nagyközönség elé tárul, eddig nem sokan tudták elképzelni. Nézzük meg az alábbi számítógépes szimulációkon, mennyivel látunk majd többet a Webb-űrtávcsővel az Univerzumból.

Bolygók és csillagok születése

Napjaink legjobb távcsöveivel csak az újszülött csillagok körüli korongok alakját tudjuk kivenni, azonban magát a bolygókeletkezés folyamatát közvetlenül egyelőre nem sikerült megfigyelni. A korongokban lezajló jelenségekre az ott megfigyelhető poranyag, néhol egy-egy anyagszegény zóna és elméleti modellek alapján következtetnek.

Az alábbi filmen, a Webb "megelőlegezett" felvételein már az ilyen anyagkorongokban lezajló élénk kölcsönhatások is nyomozhatók. A film vége felé az is megfigyelhető, hogy a korongban összeállt nagyobb anyagcsomók alkalmanként hatalmas íveket, spirálkarokat alkotnak és "hullámokat vetnek" gázban.

A csillagközi felhőkben összeálló gáz- és poranyag örvénylése, amit remléhetőleg a Webb-űrtávcső részletesen kimutat majd

Ütköző ősi galaxisok

Az űrteleszkóp távolabbi objektumokat tud majd részletesen megfigyelni, mint a jelenlegi műszerek. A második filmen csillagvárosok kölcsönhatása látható, ami a távoli és fiatal Világegyetemben igen gyakori lehetett. Ilyen jelenségek nyomait eddig elsősorban a közeli Világegyetemben sikerült tanulmányozni - a Webb-űrtávcső révén az ősi és sokkal hevesebb kölcsönhatások is vizsgálhatóvá válnak. Ezek a kezdeti folyamatok kulcsszerepet játszhattak a kvazárok, azaz az ősi galaxismagok heves aktivitásának kiváltásában. Emellett a galaxisok ütközéseivel együtt változtak az általuk alkotott halmazok és szuperhalmazok jellemzői. Utóbbi alakzatok a filmen a háttérben, kék színű fonalak hálózataként figyelhetők meg.

A galaxisok kölcsönhatásában korábban soha nem látott részletek is vizsgálhatóvá válnak a Webb-űrtávcső révén. Ilyen aktív folyamatok láthatók a filmen, amelynek második felében több spirálgalaxis ütközését és összeolvadását tanulmányozhatjuk, majd azok végül elliptikus csillagvárost alkotnak

A legelső csillagok nyomában

Nagy kérdés, hogy az első csillagok "begyulladása" és a galaxisok között ekkor zajló kölcsönhatások milyen kapcsolatban álltak. Feltehető, hogy a csillagvárosok közötti ütközések sok új égitestnek adtak életet, amelyek sugárzása felforrósította, ionizálta a csillagok és a galaxisok közötti anyagot. A mellékelt videón a galaxisok összeolvadásakor fellépő intenzív csillagkeletkezés, illetve az ekkor született égitestek hatása látható, amelyek a környezetükben lévő anyagot felforrósítják, és sárgás-vöröses színnel sugárzásra gerjesztik.

A csillagkeletkezés gyakorisága feltehetőleg kapcsolatot mutat majd a galaxisok közötti kölcsönhatásokkal, mint azt a mellékelt videón látjuk. A csillagvárosok összeolvadásával párhuzamosan zajló csillagkeletkezés sárgás-vörös színűre festi az űrben lévő gázanyagot

Heves folyamatok a szomszédunkban

A leglátványosabb felvételek nem a távoli és ősi Világegyetemről, hanem a közelünkben lévő és ezért sokkal nagyobbnak, fényesebbnek mutatkozó objektumokról készülhetnek. A mellékelt animáción két galaxis kölcsönhatását és összeolvadását láthatjuk. A Webb-űrtávcső segítségével a kutatók részletesen elemezhetik majd az objektumok eltorzuló alakját, azonosíthatják a kirepülő és végleg eltávozó anyag mennyiségét, annak jellemzőit - valamint az összeolvadással keletkezett csillagváros belső szerkezetét, a központi fekete lyuk felé áramló anyag mennyiségét.

Kozmikus keringő, amely két spirális csillagváros összeolvadását eredményezi. A Webb-űrtávcső a heves folyamat következtében a galaxisok belső részein kialakuló furcsa alakzatokat és a végleg kilökött anyagtömegeket is vizsgálja majd

A Világegyetem fejlődése

Az Univerzum korai időszaka is sokkal részletesebben lesz vizsgálható. Az alábbi film közepén a Világegyetem legnagyobb szerkezetei, a szuperhalmazok figyelhetők meg néhány mai mérés alapján. Ezt követően látható az a lépés, ahol a Webb-űrtávcső adatai révén a hatalmas alakzatok kialakulása, összesűrűsödése is rekonstruálható lesz. Míg a szuperhalmazok növekedése itt látványos film formájában figyelhető meg, a gyakorlatban természetesen "pillanatfelvételek" rögzíthetők csak, de az eltérő távolságban és eltérő időpontban megörökített állapotok alapján a fejlődési trend rekonstruálható lesz.

A film eleinte a mai Világegyetemet mutatja, majd a felénél visszatér az Ősrobbanás után közel 20 millió évvel létezett állapotba, és onnan mutatja, miként változott az Univerzum

Drágább lesz az űrtávcső a tervezettnél

A James Webb-űrtávcső korábban becsült 4 milliárd dolláros költségét a legújabb információk szerint nem sikerül majd tartani. Az űrtávcső megépítésének, felbocsátásának és üzemeltetésének összköltsége 6,5 milliárd dollár körül alakul majd. Emellett 2014 helyett várhatóan 2015-ben kerül pályára.

Forrás: NASA/MSFC/David Higginbotham/Emmett Given
A távcső tükrének szegmenseit tesztelik (NASA/MSFC/David Higginbotham/Emmett Given)

Charles Bolden, a NASA vezetőjének nyilatkozata szerint a késés, valamint a költségvetés túllépése miatt leváltják az űrtávcső készítését vezető bizottságot, elkerülendő a hasonló hibákat a következő években. Emellett a program több részét is átszervezik.

Forrás: NASA, GSFC
Az űrtávcső 1:1 méretarányú modellje a Goddard Űrközpontban (NASA, GSFC)