Teleskop Webba robi zbliżenie na obiekty Układu Słonecznego wystrzeliwujące strumienie w przestrzeń kosmiczną

Istnieje klasa obiektów podróżujących po naszym Układzie Słonecznym, zwana „centaurami”. Nie zbliżają się one do Ziemi, ale NASA właśnie wykonała zbliżenie jednego z nich za pomocą potężnego Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba.

Uważa się, że centaury to lodowe obiekty z obrzeży Układu Słonecznego, w którym żyje Pluton, ale przeniosły się do wewnątrz i obecnie zamieszkują sfery pomiędzy Jowiszem a Neptunem. Pozostają w dużej mierze tajemnicze, ale za pomocą instrumentu Webba (spektrografu), który może zidentyfikować skład odległych światów, naukowcy dokładnie zbadali Centaur 29P/Schwassmann-Wachmann 1, obiekt znany z emitowania strumieni gazu.

„Webb naprawdę otworzył drzwi do rozdzielczości i czułości, które zrobiły na nas wrażenie — kiedy po raz pierwszy zobaczyliśmy dane, byliśmy podekscytowani. Nigdy nie widzieliśmy czegoś takiego” – Sara Faggi, badaczka w ramach Goddard Space Flight należącego do NASA Centrum, które kierowało badania– napisano w oświadczeniu agencji.

Chociaż obiekt jest o wiele za odległy i mały, aby uzyskać wyraźny obraz – jak widok Webba na duży świat, taki jak Neptun – spektrograf Webba ujawnił nowe strumienie gazu wystrzeliwane z centaura. Dwa z nowo odkrytych dżetów wyrzucają w przestrzeń CO2 (dwutlenek węgla), a drugi CO (tlenek węgla). Naukowcy szukali wody w tych pióropuszach, ale jej nie wykryli.

Poniższa grafika przedstawia obfitość pierwiastków w dżetach zaobserwowaną przez Webba (po lewej) oraz trójwymiarową konstrukcję NASA przedstawiającą, jak mógłby wyglądać Centaur 29P/Schwassmann-Wachmann 1 (po prawej).

Artystyczna ilustracja przedstawiająca Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba obserwujący kosmos z orbity oddalonej o 1 milion mil od Ziemi.
Źródło: GSFC / CIL / Adriana Manrique Gutierrez

Jak pokazują powyższe rekonstrukcje, Centaur 29P może być dwoma obiektami, które dawno temu się ze sobą posklejały (zwykle robią to asteroidy i inne obiekty kosmiczne). To może wyjaśniać różnice w zawartości CO2 i CO w obiekcie.

Ale to, co napędza wybuchy gazu, pozostaje tajemnicą. Komety – czyli „brudne kule śnieżne” złożone z lodu, skał i pyłu – gdy zbliżają się do Słońca, wyrzucają gazy i parę wodną. Jednak w mroźnych krainach zewnętrznego Układu Słonecznego jest o wiele za zimno, aby lód centaurów mógł szybko sublimować, czyli przejść ze stanu stałego w gaz.

Aby zrozumieć, co dzieje się w tych odległych miejscach – które są doskonale zachowanymi pozostałościami naszego wczesnego Układu Słonecznego i mogą pomóc nam zrozumieć ewolucję naszej planety – naukowcy będą musieli ponownie przybliżyć Centaura 29P.

„Mieliśmy czas tylko raz przyjrzeć się temu obiektowi, niczym migawce w czasie” – powiedział Adam McKay, astronom i współautor badań na Appalachian State University. „Przyglądanie się tym dżetom w czasie dałoby nam znacznie lepszy wgląd w to, co napędza te wybuchy” – dodał.

Potężne możliwości teleskopu Webba

Teleskop Webba — będący owocem współpracy naukowej NASA, ESA i Kanadyjskiej Agencji Kosmicznej — ma za zadanie zaglądać w najgłębsze obszary kosmosu i ujawniać nowe informacje na temat wczesnego Wszechświata. Ale bada także intrygujące planety w naszej galaktyce, a także planety i księżyce w naszym Układzie Słonecznym.

Oto, jak Webb dokonuje niezrównanych osiągnięć i prawdopodobnie będzie to robił przez nadchodzące dziesięciolecia:

– Gigantyczne lustro: Lustro Webba, które przechwytuje światło, ma ponad 21 stóp średnicy. To ponad dwa i pół razy więcej niż zwierciadło Kosmicznego Teleskopu Hubble’a. Przechwycenie większej ilości światła pozwala Webbowi zobaczyć bardziej odległe, starożytne obiekty. Teleskop obserwuje gwiazdy i galaktyki, które powstały ponad 13 miliardów lat temu, zaledwie kilkaset milionów lat po Wielkim Wybuchu. „Będziemy widzieć pierwsze gwiazdy i galaktyki, jakie kiedykolwiek powstały” – powiedział Mashable w 2021 roku Jean Creighton, astronom i dyrektor Planetarium Manfreda Olsona na Uniwersytecie Wisconsin – Milwaukee.

– Widok w podczerwieni: W przeciwieństwie do Hubble’a, który rejestruje głównie światło widzialne dla nas, Webb jest przede wszystkim teleskopem na podczerwień, co oznacza, że ​​ogląda światło w widmie podczerwonym. Dzięki temu możemy zobaczyć znacznie więcej wszechświata. Podczerwień jest dłuższa długości fal niż światło widzialne, dzięki czemu fale świetlne skuteczniej prześlizgują się przez kosmiczne chmury; światło nie zderza się z tymi gęsto upakowanymi cząsteczkami i nie jest przez nie rozpraszane tak często. Ostatecznie wzrok Webba w podczerwieni może penetrować miejsca, których Hubble nie może.

„To podnosi zasłonę” – powiedział Creighton.

– Zaglądanie w odległe egzoplanety: Teleskop Webba posiada specjalistyczny sprzęt zwany spektrografami które zrewolucjonizują nasze rozumienie tych odległych światów. Instrumenty mogą rozszyfrować, jakie cząsteczki (takie jak woda, dwutlenek węgla i metan) istnieją w atmosferach odległych egzoplanet – czy to gazowych olbrzymów, czy mniejszych skalistych światów. Webb przygląda się egzoplanetom w galaktyce Drogi Mlecznej. Kto wie, co znajdziemy?

„Możemy dowiedzieć się rzeczy, o których nigdy nie myśleliśmy” – Mercedes López-Morales, badaczka egzoplanet i astrofizyk z Instytutu Centrum Astrofizyki-Harvard & Smithsonianpowiedział Mashable w 2021 r.

Astronomom udało się już znaleźć intrygujące reakcje chemiczne na planecie oddalonej o 700 lat świetlnych i zaczęli przyglądać się jednemu z najbardziej oczekiwanych miejsc w kosmosie: skalistym planetom wielkości Ziemi należącym do Układu Słonecznego TRAPPIST.