Το προσεχές λανσάρισμα του Διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb προσφέρει άνευ προηγουμένου νέες ευκαιρίες για τους αστρονόμους. Είναι επίσης μια επίκαιρη ευκαιρία να αναλογιστούμε τι μας έδειξαν οι προηγούμενες γενιές τηλεσκοπίων.

Οι αστρονόμοι σπάνια χρησιμοποιούν τα τηλεσκόπια τους για να τραβήξουν απλώς φωτογραφίες. Οι εικόνες στην αστροφυσική δημιουργούνται συνήθως από μια διαδικασία επιστημονικών συμπερασμάτων και φαντασίας, που μερικές φορές απεικονίζονται στις εντυπώσεις του καλλιτέχνη για το τι υποδηλώνουν τα δεδομένα.

Η επιλογή μόνο μιας χούφτας εικόνων δεν ήταν εύκολη. Περιόρισα την επιλογή μου σε εικόνες που παράγονται από τηλεσκόπια με δημόσια χρηματοδότηση και οι οποίες αποκαλύπτουν κάποια ενδιαφέρουσα επιστήμη. Προσπάθησα να αποφύγω πολύ δημοφιλείς εικόνες που έχουν ήδη προβληθεί ευρέως.

Η παρακάτω επιλογή είναι προσωπική και είμαι βέβαιος ότι πολλοί αναγνώστες θα μπορούσαν να υποστηρίξουν διαφορετικές επιλογές. Μη διστάσετε να τα μοιραστείτε στα σχόλια.

1. Οι πόλοι του Δία

Η πρώτη εικόνα που επέλεξα δημιουργήθηκε από τη Nasa’s Αποστολή Juno, που αυτή τη στιγμή βρίσκεται σε τροχιά γύρω από τον Δία. Η εικόνα τραβήχτηκε τον Οκτώβριο του 2017 όταν το διαστημόπλοιο ήταν 18.906 χιλιόμετρα μακριά από τις κορυφές των νεφών του Δία. Καταγράφει ένα σύστημα νεφών στο βόρειο ημισφαίριο του πλανήτη και αντιπροσωπεύει την πρώτη μας άποψη για τους πόλους του Δία (τον βόρειο πόλο).

Οι εικόνες στις οποίες βασίζεται αυτή η εικόνα αποκαλύπτουν πολύπλοκα μοτίβα ροής, παρόμοια με κυκλώνες στην ατμόσφαιρα της Γης, και εντυπωσιακά αποτελέσματα που προκαλούνται από την ποικιλία των νεφών σε διαφορετικά υψόμετρα, που μερικές φορές δημιουργούν σκιές στα στρώματα νεφών από κάτω.

Επέλεξα αυτή την εικόνα για την ομορφιά της καθώς και για την έκπληξη που προκάλεσε: τα μέρη του πλανήτη κοντά στον βόρειο πόλο του φαίνονται πολύ διαφορετικά από τα μέρη που είχαμε δει προηγουμένως πιο κοντά στον ισημερινό. Κοιτώντας από ψηλά τους πόλους του Δία, ο Juno μας έδειξε μια διαφορετική άποψη ενός οικείου πλανήτη.

2. Το νεφέλωμα του αετού

Οι αστρονόμοι μπορούν να λάβουν μοναδικές πληροφορίες κατασκευάζοντας τηλεσκόπια που είναι ευαίσθητα στο φως των «χρωμάτων» πέρα ​​από αυτά που μπορούν να δουν τα μάτια μας. Το γνωστό ουράνιο τόξο των χρωμάτων είναι μόνο ένα μικρό κλάσμα αυτού που οι φυσικοί αποκαλούν ηλεκτρομαγνητικό φάσμα.

Πέρα από το κόκκινο είναι το υπέρυθρο, το οποίο μεταφέρει λιγότερη ενέργεια από το οπτικό φως. Μια υπέρυθρη κάμερα μπορεί να δει αντικείμενα πολύ δροσερά για να είναι ανιχνεύσιμα από το ανθρώπινο μάτι. Στο διάστημα, μπορεί επίσης να δει μέσα από τη σκόνη, η οποία κατά τα άλλα κρύβει εντελώς τη θέα μας.

Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb θα είναι το μεγαλύτερο υπέρυθρο παρατηρητήριο που έχει εκτοξευθεί ποτέ. Μέχρι τώρα, του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος Διαστημικό Παρατηρητήριο Herschel ήταν το μεγαλύτερο. Η επόμενη εικόνα που επέλεξα είναι η άποψη του Herschel του σχηματισμού άστρων στο Νεφέλωμα του Αετού, γνωστό και ως M16.

Ένα νεφέλωμα είναι ένα νέφος αερίου στο διάστημα. Το Νεφέλωμα του Αετού απέχει 6.500 έτη φωτός από τη Γη, κάτι που είναι αρκετά κοντά για τα αστρονομικά πρότυπα. Αυτό το νεφέλωμα είναι μια τοποθεσία δυναμικού σχηματισμού άστρων.

Μια κοντινή όψη ενός χαρακτηριστικού κοντά στο κέντρο αυτής της εικόνας ονομάζεται “Στύλοι της ΔημιουργίαςΦαίνονται λίγο σαν αντίχειρα και δείκτη που δείχνουν προς τα πάνω και ελαφρώς προς τα αριστερά, αυτοί οι πυλώνες προεξέχουν σε μια κοιλότητα σε ένα γιγάντιο σύννεφο μοριακού αερίου και σκόνης. Η κοιλότητα παρασύρεται από ανέμους που προέρχονται από νέα ενεργητικά αστέρια που πρόσφατα σχηματίστηκε πιο βαθιά μέσα στο σύννεφο.

3. Το Γαλαξιακό Κέντρο

Αυτή η εικόνα φαίνεται βαθύτερα στο διάστημα στο κέντρο του Γαλαξία μας. Χρησιμοποιεί επίσης υπέρυθρο φως, αυτή τη φορά συνδυάζοντας δεδομένα από δύο τηλεσκόπια της Nasa, Χαμπλ και Spitzer.

Η φωτεινή λευκή περιοχή κάτω δεξιά της εικόνας είναι το κέντρο του Γαλαξία μας. Περιέχει μια τεράστια μαύρη τρύπα που ονομάζεται Τοξότης Α*, ένα σμήνος αστεριών και τα υπολείμματα ενός τεράστιου αστεριού που εξερράγη ως σουπερνόβα πριν από περίπου 10.000 χρόνια.

Αλλα αστρικά σμήνη είναι επίσης ορατά. Υπάρχει το σύμπλεγμα Πεμπτουσιωτών στο κάτω αριστερό μέρος της εικόνας μέσα σε μια φυσαλίδα όπου οι άνεμοι των αστεριών έχουν καθαρίσει το τοπικό αέριο και τη σκόνη. Στο επάνω αριστερό μέρος υπάρχει ένα σύμπλεγμα που ονομάζεται Arches, το οποίο ονομάστηκε για τα φωτισμένα τόξα αερίου που εκτείνονται πάνω από αυτό και έξω από την εικόνα. Αυτά τα δύο σμήνη περιλαμβάνουν μερικά από τα πιο ογκώδη αστέρια που είναι γνωστά.

4. Abell 370

Σε πολύ μεγαλύτερες κλίμακες από τους μεμονωμένους γαλαξίες, το σύμπαν είναι δομημένο ως ένας ιστός από νήματα (μακριές συνδεδεμένες κλώνες) σκοτεινής ύλης. Μερικά από τα πιο εντυπωσιακά ορατά αντικείμενα είναι σμήνη γαλαξιών που σχηματίζονται στη διασταύρωση των νηματίων.

Αν κοιτάξουμε τα σμήνη γαλαξιών κοντά (σχετικά μιλώντας, φυσικά), μπορούμε να δούμε δραματική απόδειξη ότι ο Αϊνστάιν είχε δίκιο όταν υποστήριξε ότι η μάζα καμπυλώνει το διάστημα. Ένα από τα ομορφότερα παραδείγματα που αποκαλύπτει αυτή τη στρέβλωση του διαστήματος μπορεί να φανεί στην εικόνα του Hubble Άμπελ 370, κυκλοφόρησε το 2017.

Ο Abell 370 είναι ένα σμήνος από εκατοντάδες γαλαξίες περίπου πέντε δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά από εμάς. Στην εικόνα μπορείτε να δείτε επιμήκη τόξα φωτός. Αυτές είναι οι μεγεθυμένες και παραμορφωμένες εικόνες πολύ πιο μακρινών γαλαξιών. Η μάζα του συμπλέγματος παραμορφώνει τον χωροχρόνο και κάμπτει το φως από τα πιο μακρινά αντικείμενα, μεγεθύνοντάς τα και σε ορισμένες περιπτώσεις δημιουργώντας πολλαπλές εικόνες του ίδιου μακρινός γαλαξίας. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται βαρυτικός φακός, επειδή ο στρεβλός χωροχρόνος δρα σαν οπτικός φακός.

Η πιο εμφανής από αυτές τις μεγεθυμένες εικόνες είναι το παχύτερο φωτεινό τόξο πάνω και στα αριστερά του κέντρου της εικόνας. Ονομάζεται «ο Δράκος», αυτό το τόξο αποτελείται από δύο εικόνες του ίδιου μακρινού γαλαξία στο κεφάλι και την ουρά του. Οι επικαλυπτόμενες εικόνες πολλών άλλων μακρινών γαλαξιών αποτελούν το τόξο του σώματος του δράκου.

Αυτές οι βαρυτικά μεγεθυμένες εικόνες είναι χρήσιμες για τους αστρονόμους, επειδή η μεγέθυνση αποκαλύπτει περισσότερες λεπτομέρειες του απομακρυσμένου αντικειμένου με φακό από ό,τι θα φαινόταν διαφορετικά. Σε αυτή την περίπτωση, ο πληθυσμός των άστρων του γαλαξία με φακό μπορεί να εξεταστεί λεπτομερώς.

5. Το Υπερβαθύ Πεδίο Hubble

Σε μια εμπνευσμένη ιδέα, οι αστρονόμοι αποφάσισαν να δείξουν το Hubble σε ένα κενό κομμάτι του ουρανού για αρκετές ημέρες για να ανακαλύψουν ποια εξαιρετικά μακρινά αντικείμενα θα μπορούσαν να φανούν στην άκρη του παρατηρήσιμου σύμπαντος.

ο Υπερβαθύ πεδίο Hubble περιέχει σχεδόν 10.000 αντικείμενα, σχεδόν όλα εκ των οποίων είναι πολύ μακρινοί γαλαξίες. Το φως από μερικούς από αυτούς τους γαλαξίες ταξιδεύει για πάνω από 13 δισεκατομμύρια χρόνια, αφού το σύμπαν ήταν μόλις περίπου μισό δισεκατομμύριο ετών.

Μερικά από αυτά τα αντικείμενα είναι από τα παλαιότερα και πιο μακρινά γνωστά. Εδώ βλέπουμε φως από αρχαία αστέρια των οποίων οι σύγχρονοι της περιοχής έχουν εδώ και καιρό σβήσει.

Το παλαιότερο γαλαξίες σχηματίστηκε κατά την εποχή του επαναϊονισμού, όταν το ασθενές αέριο στο σύμπαν λούστηκε για πρώτη φορά από το φως των αστεριών που ήταν ικανό να διαχωρίζει τα ηλεκτρόνια από το υδρογόνο. Αυτή ήταν η τελευταία σημαντική αλλαγή στις ιδιότητες του σύμπαντος στο σύνολό του.

Το γεγονός ότι το φως μεταφέρει τόσες πολλές πληροφορίες, επιτρέποντάς μας να συνδυάσουμε την ιστορία του σύμπαντος, είναι αξιοσημείωτο. Η εκτόξευση του διαστημικού τηλεσκοπίου James Webb θα μας δώσει μερικές εξαιρετικά βελτιωμένες εικόνες υπέρυθρων και αναπόφευκτα θα εγείρει νέα ερωτήματα για να προκαλέσει τις μελλοντικές γενιές επιστημόνων.

Αυτό το άρθρο αναδημοσιεύεται από Η συζήτηση με άδεια Creative Commons. Διαβάστε το πρωτότυπο άρθρο.