James Webbi kosmoseteleskoop pingutab muskleid

Autor: Üllar Kivila

Täna öösel avaldati teleskoobi esimene värvifoto kaugest galaktikaparvest nimega SMACS 0723. Pildil on peale üksikute esiplaanil asuvate Linnutee tähtede, mis on tuntavad kuusnurksete difraktsioonimustrite järgi, tohutu hulk kaugeid galaktikaid. Laias laastus võib eristada kahte "kihti" galaktikaid. N-ö esiplaani moodustavad kollasemat-valgemat tooni enamasti elliptilised galaktikad, millest suurem osa ongi nimetatud parve liikmed. Selle parve kogumass on niivõrd suur, et kaugematelt, punakamat tooni galaktikatelt pärinev valgus on tugevalt moonutatud nn gravitatsiooniläätse efekti tõttu - kaugete galaktikate kujutised on suurendatud ja väänatud hulgaks kaarteks. Neid nn Einsteini rõngaid oleme küll Hubble'i ja teiste teleskoopide piltidel juba varemgi näinud, kuid just kaugema Universumi uurimiseks kohandatud JWST piltidel saavad need ilmselt päris sagedased nähtused olema.

Täisresolutsioonis: https://stsci-opo.org/STScI-01G7JJADTH90FR98AKKJFKSS0B.png

Sel pildil on erakordse selgusega näha mitu põnevat kosmoloogilist nähtust. Esiteks, nagu ennist öeldud, on kaugemad galaktikad punasemad. See tuleneb otseselt Universumi paisumisest, mis venitab peale galaktikate ja parvede vahelise kauguse pikemaks ka läbi kosmose levivat valgust. Need kauged galaktikad ei erine oma olemuselt kuigi palju meie enda omast - tähed neis kiirgavad ikka vastavalt oma massile sinist, valget, kollast või punast värvi valgust, kuid mida kaugemalt me seda galaktikat vaatleme, seda kiiremini paistab see meist eemalduvat ning seda enam näeme selle valgust punanihkes - sinistest värvidest saab valge või kollane, punasest infrapunane jne. Just seepärast ongi JWST põhiliselt infrapunateleskoop - et näha kaugeid galaktikaid sellistena, nagu nad päriselt on(olid).

Teine põnev nähtus on gravitatsiooniläätsed ise. Nende kaarte kuju ja kaugetele galaktikatele tekitatud moonutuste tugevuse järgi on võimalik hinnata, kui suur on kogumass, mis seda läätse tekitab. Teisalt saame kokku rehkendada esiplaanil olevate galaktikate valguse, mis pärineb tähtedelt, tolmult ja gaasilt - ning avastame, et seda on kaugelt liiga vähe, et läätse tugevust selgitada. Puuduolev n-ö varjatud või nähtamatu mass kannab tumeaine nimetust ning selle olemuse selgitamine on samuti üks suurtest Webbi teleskoobile pandud lootustest.

Jääme põnevusega uusi pilte ootama. Täna õhtul kell 17:30 Eesti aja järgi on plaanis veel mitmete piltide avaldamine, mida saab jälgida NASA TV otseülekandes. Etteruttavalt on teada, millest need olema saavad - oodata on spektraalvaatlust gaasilise eksoplaneedi (WASP-96 b) atmosfäärist, lähivaadet kahele Linnutee udukogule (Kiilu ja Lõunasõrmuse udud) ning tänasest veidi lähemal asuva kompaktse galaktikaparve (Stephani kvintett) fotot. Püsige meie või NASA TV lainel. Uute piltide avaldamise järel teeme ka neist kokkuvõtte.

Võrdluseks ka Hubble'i teleskoobi foto samast taevaalast. Siin tuleb küll natuke vanale kuulsale teleskoobile asu anda ja tõdeda, et tegelikult suudaks see ka enamat - Hubble'i pildi säriaeg on vaid 37 minutit, uue JWST pildi oma aga 12,5 tundi. Sellest ka Hubble'i foto märgatavalt suurem teralisus.

Kahe teleskoobi põhiline erinevus on aga selgelt näha - Hubble'i fotol on JWST pildil selgelt paistvad kauged punased galaktikad pea märkamatud, sest põhiliselt nähtava valguse vaatlemiseks loodud Hubble'i detektorid lihtsalt ei tuvasta infrapunast valgust sama hästi.

Võrdle kahte fotot liuguri abil: https://imgsli.com/MTE2Mjc3?fbclid=IwAR0m5ySj_CM-h5GMQ2MjZtmGX7mMXbqfonV5mim07tC2E_HdE2h9MYB1Nu0