James Webbi kosmoseteleskoobi esimesed pääsukesed

Autor: Üllar Kivila

Täpsemad kirjeldused iga pildi all eraldi. Pildid avaldati Eesti aja järgi kell 17:30 alanud pressikonverentsil.

1. Webbi esimene süvaväli galaktikaparvest SMACS 0723. See on sama pilt, mis avaldati juba öösel, kuid täna sai lisaks näha selsamal pildil olnud kaugete galaktikate spektraalvaatlusi. Pildi enda pikem kirjeldus eelmises postituses.

2. Fotomeetriline ja spektroskoopiline vaatlus oma tähte varjutavast nn kuuma Jupiteri tüüpi eksoplaneedist WASP-96 b. See planeet on teada juba 2014. aastast, kuid JWST vaatlused on seninägematult hea lahutusvõime ja tundlikkusega.

3. Lõunasõrmuse planetaarudu – kaksiktäht, mille üks komponent on oma peajada elukaare lõpetanud ning oma väliskihid suure udukoguna laiali paisanud.

4. Stephani kvintett – seni suurim JWST mosaiikpilt, täisresolutsioonis üle 150 Mpix. Siin paistvast viiest galaktikast neli on parasjagu üksteisega kokku põrkamas ja ühinemas. Kõige vasakpoolne asub juhuslikult samas vaateväljas, kuid on meile ülejäänutest tunduvalt lähemal.

5. Kiilu udukogu – üks meile lähimaid ja tuntumaid suuri tähetekkepiirkondi Linnutees.

Webbi teleskoobi lähiinfrapunaspektrograafil (NIRSpec) on põnev võimekus vaadelda kuni 100(!) objekti spektrit korraga. Siin on seda kasutatud nelja esimesel avaldatud pildil paistva kauge galaktika peal. Välja on toodud samad kiirgusjooned kõigi nelja galaktika spektrites. Universumi paisumise põhjustatud punanihe venitab galaktikate valgust seda punasemaks, mida kaugemal see meist asub.

WASP-96 b on suur Jupiteri-mõõtu gaasiplaneet, mis tiirutab oma tähest kõigest 6,7 miljoni km kaugusel – ainult 18 korda kaugemal kui Kuu Maast. Täht ise on enam-vähem Päikese sarnane ning läheduse tõttu on selle atmosfääri temperatuur umbes 1000°C. JWST on piisavalt tundlik tuvastamaks planeedi atmosfääri spektrijooni – see on üks viise, kuidas selle temperatuuri hinnata. Värskelt tabatud spektri põhjal hinnati atmosfääri temperatuuri paarisaja kraadi võrra madalamaks kui varasemate vaatluste põhjal, samuti viitab spektri lühilainelisem osa pilvede ja hägu olemasolule, mida varem arvati seal mitte olevat. Põnev 

Lõunasõrmuse udu on siin näha kahes lainealas: lähisinfrapuna vasakul ja keskinfrapuna paremal. Lähisinfrapuna on rohkem sarnane nähtava valgusega, kuid mida pikemate lainepikkuste poole minna, seda paremini paistab udukogu tolm ja gaas läbi. Vasakpoolselt pilti domineerib peaaegu täielikult noorem ja veel peajada tähena elav kaksik, kuid keskinfrapunas paistab paksu tolmupilve taga peituv valge kääbustäht ka selgelt välja. Võime tähtedevahelisest tolmust ja gaasist läbi näha on üks JWST ja teiste infrapunateleskoopide olulisemaid omadusi, sest see annab võimaluse uurida näiteks tähtede tekkimist, mis toimub samuti paksude tolmu- ja gaasipilvede sees.

Diagonaalne kriips udukogu vasakus ääres on servapidi meie poole paistev kauge ketasgalaktika, mis tõenäoliselt ei erine kuigi palju meie enda Linnuteest.

Nagu ka kauge galaktikaparve SMACS 0723 vaatlusel, on siin ära kasutatud JWST võimet teha korraga fotomeetrilisi ja spektrograafilisi vaatlusi. Lähema uurimise all on kokkupõrke tulemusena aktiveerunud galaktika tuum, kus asub hoolega ainet neelav umbes 24 miljoni Päikese massiga must auk. Musta auku langev tohutu ainekogus kuumeneb väga kõrge temperatuurini, mistõttu helendab see aktiivne galaktikatuum ligi 40 miljardi Päikese heledusega – see on võrdlusena sugugi mitte tühine protsent kogu Linnutee galaktika heledusest. Pildil oleval kahel spektril on lähemalt uuritud musta augu akretsiooniketta polaarset väljavoolujuga (ülemine spekter) ning akretsiooniketta enda lähiümbrust (alumine spekter). Viimaselt selgub, et musta auku ümbritseb ümbrusest veidi jahedam suur tolmupilv.

Pildil on kõigest väike osa kogu hiiglaslikust tähetekkepiirkonnast. Kogu Kiilu udu on umbes 230 valgusaastat lai, kuid see pilt katab vasakult paremal vaid u 17 valgusaastat. Pildil on värskelt tekkinud kuumade tähtede intensiivse tähetuule poolt tühjaks puhutud suure „mulli“ (ülemine sinakas osa) serv. Tasapisi taganeva ja hajuva alumise tolmu- ja gaasipilve sees moodustuvad uued tähed ja tähesüsteemid. Paljusid äsjatekkinud tähti pildi alumises osas näeme siin pildil esimest korda tänu JWST infrapunakaamerate võimele paksust tolmukihist läbi näha.

Kõigest viis pilti, kuid juba nendegi teaduslik väärtus on hindamatu – kahtlemata võime oodata palju-palju enamat ning kui teadlasedki oma esimesest imetlusest üle saavad, avastatakse uue teleskoobi andmetest loodetavast palju sellist, mida me isegi oodata ei oska.

Tundub häbiasi nuriseda, aga paraku polnud esimeste avaldatud piltide seas ühtegi Päikesesüsteemi objekti – ka siin, kodule lähedal, võib Webbi teleskoobilt suuri tegusid oodata, eriti just Päikesesüsteemi äärealade uurimisel, kus olevad objektid kauge Päikese nähtavat valgust väga vähe tagasi peegeldavad ning infrapunakaamerad taaskord kasulikud on. Eks tuleb neist vaatlustest mõnel teisel korral kirjutada.