Světlo ze vzdálených galaxií k nám letí miliony až miliardy let. Když vyrazilo na svou cestu vesmírem, pozemskými oceány šmejdili trilobité, nebo se celá Země teprve formovala z prachu a plynů kroužících kolem Slunce. Dnes po souši chodíme my lidé, a když zrovna nemrháme našimi zdroji a životy ve sporech a válkách, dokážeme obdivuhodné věci.
Jednou takovou je Vesmírný dalekohled Jamese Webba – jeden z největších inženýrských výkonů v historii lidstva, na kterém se podílela i Česká republika. Jeho rafinovaná soustava osmnácti zrcadel chytá světlo ze zatím nejvzdálenějších objektů pozorovaných člověkem, ale i blízkých mlhovin a dalších pozoruhodných oblastí vesmíru. A čerstvě představené první snímky už stihly překonat vysoká očekávání.
Úplně prvním zveřejněným v předstihu byl takzvaný „deep field“, hluboké pole. Dalekohled se zaměřil na místo, veliké z našeho pohledu jako zrnko písku, které byste drželi v natažené ruce proti obloze. I takhle miniaturní oblast ale ukrývá celou kosmickou klenotnici dalekých galaxií, kdy každý z vyfocených objektů pojme stamiliony až stamiliardy hvězd.
Foto NASA, ESA, CSA, STScI
Galaktická kupa SMACS 0723 – zahnuté šmouhy jsou galaxie ještě vzdálenější, jejichž světlo je na cestě k nám ohýbáno gravitací kupy | Foto NASA / ESA / CSA / STScI
„Daleký“ znamená při pozorování vesmíru i „starý“. Světlo se sice pohybuje rychlostí bezmála 300 tisíc kilometrů za sekundu, ale na poměry obřích kosmických vzdáleností se spíš loudá. Když k nám tedy letí z velké dálky, letí k nám i z velké minulosti, takže čím výkonnější dalekohled, tím hlubší pohled do historie.
Webb nás v tomto ohledu už na první dobrou posunul skoro k samotnému vzniku vesmíru. Dalekými rekordmany však nejsou vyfocené galaxie z galaktické kupy s označením SMACS 0723, ale zprohýbané šmouhy kolem nich. Ty představují galaxie ještě vzdálenější, jejichž světlo zmíněná kupa ohýbá a funguje jako takzvaná gravitační čočka.
Nový „deep field“ je zároveň výmluvnou ukázkou pokroku, který lidstvo učinilo od jeho předchůdce, Hubbleova vesmírného dalekohledu. Ten v roce 1995 pořídil během deseti dní vůbec první, ve své době převratný snímek hlubokého pole. Co viděl před dvěma dekádami Hubble, a co dnes vidí Webb, kterému na snímek navíc stačilo pouhých dvanáct a půl hodiny?
Ostrost nového snímku je přitom jen pomyslnou špičkou ledovce informací, které dokážou astronomky a astronomové ze zachyceného světla „číst“. Zachycené světlo umíme rozložit na spektrum a z něj následně zjistit spoustu dalších údajů, například o složení pozorovaných objektů.
Světová premiéra prvních snímků z Webbova dalekohledu poukázala i na zdánlivě nenápadnou načervenalou šmouhu (na obrázku níže v levém horním rohu), která je ve skutečnosti nejstarší pozorovanou galaxií v historii lidského vědění – a těch pár desítek pixelů napoví našemu poznání daleko víc, než by se mohlo na první pohled zdát.
Foto NASA / ESA / CSA / STScI
Spektrální rozbor nejvzdálenější kdy pozorované galaxie, vzdálené 13,1 miliardy světelných let
Rozbor hraje roli také při výzkumu takzvaných exoplanet, jak říkáme planetám v cizích slunečních soustavách. I ty bude dalekohled Jamese Webba zevrubně pozorovat, jak bylo názorně předvedeno na příkladu exoplanety WASP-96b.
Kolem své mateřské hvězdy krouží zhruba tisíc světelných let od nás, je velká přibližně jako Jupiter, ale navrch extrémně horká. Díky dalekohledu teď nově víme, že v její atmosféře jsou nejspíš přítomny vodní páry.
Foto NASA / ESA / CSA / STScI
Dalšími doslova žhavými snímky byly dva pohledy na planetární mlhovinu NGC 3132 v souhvězdí Plachet. Její podoba je dobře známá i díky fotografiím z Hubbleova vesmírného dalekohledu, ale Webbův pohled nabízí zcela nové podrobnosti.
Skvěle jsou vidět především projevy rázových vln z umírající hvězdy ve středu mlhoviny, která se postupně zbavuje své hmoty a odvrhuje ji do kosmického prostoru.
Foto NASA / ESA / CSA / STScI
Blízce infračervený a infračervený snímek planetární mlhoviny
Co do názvu nejpoetičtějším z prvotních cílů dalekohledu byla pětice galaxií Stephanův kvintet. Nachází se v souhvězdí Pegase, čtyři z nich jsou spolu gravitačně navázány a jedna z nich si „razí“ cestu skrz zbylé kolegyně.
Vznikají tak opět rázové vlny, které Webb umožní důkladně studovat a pomůže nám lépe rozumět, jak se galaxie vyvíjejí a vzájemně na sebe působí. Jedná se o zatím největší snímek, který dalekohled pořídil: zahrnuje kolem 150 milionů pixelů.
Foto NASA / ESA / CSA / STScI
Skupina pěti galaxií, nazývaná Stephanův kvintet podle svého objevitele Édouarda Stephana
Celou úterní premiéru uzavřel dechberoucí pohled na „krajinu“ emisní mlhoviny Carina (na úvodním snímku), která je od Země relativně nedaleko: v kosmickém měřítku pouhých 7500 světelných let.
Opět ohromí dosud nevídaná míra detailů, které nadchnou i laické oko. Očím odbornějším ale jasně napovídají, že astronomii i související obory čekají díky Vesmírnému dalekohledu Jamese Webba pravé žně.
Foto NASA / ESA / CSA / STScI
Vývoj i konstrukce takto ambiciózního stroje byla extrémně náročná a s dalšími a dalšími odklady hrozilo, že dojde ke zrušení celého projektu. Celkové náklady dostoupaly na dohled deseti miliard dolarů, ale nakonec se vyplatil každý cent: dalekohled absolvoval hladký start, cestu do cílového bodu i rozložení do provozní pozice.
Zbývá jen doufat, že podobně hladce poběží i jeho další provoz. Dalekohled je konstruovaný na minimálně pětiletý provoz, ale není vyloučeno, že by mohl fungovat i čtyřikrát tak dlouho – paliva k udržení na své pozici má na dvacet let.
První várka snímků byla přitom pořízena relativně narychlo, takže se lze nadmíru těšit, jaké další krásy vesmíru a hlubiny poznání nám tento vrchol lidské sounáležitosti a důvtipu ještě přinese.
