Hunter
2013-ban a csillagászat átlépheti határait
A valaha észlelt legtávolabbi kozmikus robbanás tökéletes célpontja lehet a James Webb Űrtávcsőnek, állítják a Hubble utódján dolgozó tudósok.
A gamma sugarú kitörés legalább 13 milliárd fényévnyi távolságban zajlott le, ami olyan távoli, hogy a jelenleg üzemben levő távcsövek bőven képességeik maximumát súrolták ahhoz, hogy akárcsak a legcsekélyebb információval szolgálhassanak az eseményről. A NASA a 2013-ban pályára állítandó James Webb űrtávcsövével pontosan a kozmosz ezen birodalmának rendkívül részletes tanulmányozását tűzte ki céljául. Ahhoz hogy ilyen messzeségekbe kémleljen, az obszervatórium az amerikai űrügynökség legnagyobb és technikailag legtöbb kihívást maga mögött tudó teleszkóp küldetése lesz. Elsődleges tükre 6,5 méter átmérőjű, közel háromszor szélesebb, mint a Hubble-é.
A hatalmas tükör egy ennél is nagyobb, teniszpálya méretű nappajzs mögött húzódik majd meg. A szerkezet a Nap és a Föld sugárzásától védi az obszervatóriumot, -250 Celsius fokos hőmérséklet alatt tartva a műszert bolygónktól 1,5 millió kilométerre húzódó pályáján. Erre a rendkívüli hidegre azért van szükség, mert a James Webb infravörös fényben készít felvételeket a világegyetemről. A hő infravörös fény, így a Nap hatalmas hője, vagy akár a Föld hősugárzása tönkreteheti a kozmosz mélyének galaxisairól és haláltáncukat járó csillagairól készített felvételeket és méréseket. Az ötrétegű nappajzs alatt a műszerekhez a Nap energiájának kevesebb mint egymilliomod része jut el.
Mivel a James Webben minden elem hatalmas, joggal nevezhetjük a valaha volt legbonyolultabb üzembehelyezési procedúrának, amit a NASA és a küldetésben közreműködő partnerei, az európai és a kanadai űrügynökségek eddig megkíséreltek. Ráadásul a méretes űreszközt még össze kell hajtogatni, hogy elférjen az európai Ariane 5 rakéta orrkúpjában. Az űrtávcső úgy fog kibontakozni, mint egy pillangó a bábból, ahogy megkezdi utazását a világűrben.
Három teljes napon át parancsok záporoznak majd a földi irányítás részéről a James Webbre, melyek az űrtávcső két hatalmas "árbocának" kibontását irányítják. Ezekből bomlanak ki, és araszolnak szépen lassan a helyükre a szilícium borítású nappajzs hártyák. Ezután már beüzemelhető a szegmentált szerkezetű főtükör, egy finomra csiszolt, könnyűsúlyú berillium hatszögekből álló mozaik, aminek két oldala egy lehajtható lapú asztal stílusában visszahajlik a kilövés alatt. A két szekciót apró motorok emelik a helyükre, újraalkotva a 6,5 méteres fénygyűjtő tányért.
Több hónapnyi tesztelést követően - ami egyben elegendő időt is nyújt a távcső számára az üzemi hőmérsékletére hűléshez - megkezdődik a tényleges tudományos munka. Azzal, hogy a csillagászok elé tárulnak az univerzum legtávolabbi objektumai, egyben betekintést nyernek a kozmosz történelmének mélységeibe is.
A fény ugyan rendkívül gyors, de véges. Így amikor a csillagászok elcsípték a csúcsdöntő gamma sugarú kitörést, olyasvalamit észleltek, ami mindössze pár százmillió évvel az ősrobbanás után zajlott le. Feltehetőleg valamilyen óriáscsillag robbant fel olyan energiával, ami messze túlragyogta az otthonául szolgáló, a jelenlegi technikákkal láthatatlan ősgalaxist. Marcia Rieke, a James Webb NIRCam (infravörös-közeli kamera) műszerének főfelügyelője szerint a jelenlegi távcsövek nem sok részlettel tudnak szolgálni azon túl, hogy egy hatalmas robbanást észleltek. "A James Webb képes lesz látni magát a galaxist is, amiben a gamma kitörés lezajlott, sőt a csillagok spektrumát is meg tudja majd határozni" - magyarázta a BBC-nek. Utóbbi információ segíthet megtalálni a csillagászoknak a robbanásért felelős csillagot.
Az életnagyságú modell a készítőkkel az előtérben
A világegyetem történelmének kezdetekor a galaxisok többsége sokkal kisebb volt a mostani csillagóceánoknál, lakói azonban jóval nagyobbak voltak a maiaknál. A világegyetem legelső csillagai ismereteink szerint valóságos kozmikus szörnyetegek voltak. Az ősrobbanást követő egy-kétszázmillió évben kezdtek kialakulni, amikor az univerzum hidrogén és hélium gáz sötét üressége volt csupán. Az elméleti tudósok számításai szerint mivel ezek a csillagóriások csak hidrogénből és héliumból formálódtak, tömegük elérhette akár 300 Napét is. Az egyszerű összetevők forróbbá, fényesebbé és sokkal rövidebb életűvé tették őket, mint a jelenlegi csillagok.
"Mindezeket elképesztő részletességgel számították ki és jósolták meg, továbbá döbbenetes számítógépes animációk állnak rendelkezésünkre arról, ahogy mindez végbemehetett" - mondta a James Webb projekt vezető tudósa, a Nobel-díjas John Mather. "Rendkívül izgalmas lenne megállapítani, hogy ezek közül melyek valósak." Ahhoz hogy a legkorábbi különálló csillagokat szemügyre vegye, még a James Webb sem valószínű, hogy elég erős lesz. Mather azonban bizakodó, úgy véli a távcső legalább az úgynevezett "mikro-galaxisokat" megtalálja, melyekben az első csillaggenerációk tagjai összecsoportosultak.
A gamma sugarú kitörés legalább 13 milliárd fényévnyi távolságban zajlott le, ami olyan távoli, hogy a jelenleg üzemben levő távcsövek bőven képességeik maximumát súrolták ahhoz, hogy akárcsak a legcsekélyebb információval szolgálhassanak az eseményről. A NASA a 2013-ban pályára állítandó James Webb űrtávcsövével pontosan a kozmosz ezen birodalmának rendkívül részletes tanulmányozását tűzte ki céljául. Ahhoz hogy ilyen messzeségekbe kémleljen, az obszervatórium az amerikai űrügynökség legnagyobb és technikailag legtöbb kihívást maga mögött tudó teleszkóp küldetése lesz. Elsődleges tükre 6,5 méter átmérőjű, közel háromszor szélesebb, mint a Hubble-é.
A hatalmas tükör egy ennél is nagyobb, teniszpálya méretű nappajzs mögött húzódik majd meg. A szerkezet a Nap és a Föld sugárzásától védi az obszervatóriumot, -250 Celsius fokos hőmérséklet alatt tartva a műszert bolygónktól 1,5 millió kilométerre húzódó pályáján. Erre a rendkívüli hidegre azért van szükség, mert a James Webb infravörös fényben készít felvételeket a világegyetemről. A hő infravörös fény, így a Nap hatalmas hője, vagy akár a Föld hősugárzása tönkreteheti a kozmosz mélyének galaxisairól és haláltáncukat járó csillagairól készített felvételeket és méréseket. Az ötrétegű nappajzs alatt a műszerekhez a Nap energiájának kevesebb mint egymilliomod része jut el.
Mivel a James Webben minden elem hatalmas, joggal nevezhetjük a valaha volt legbonyolultabb üzembehelyezési procedúrának, amit a NASA és a küldetésben közreműködő partnerei, az európai és a kanadai űrügynökségek eddig megkíséreltek. Ráadásul a méretes űreszközt még össze kell hajtogatni, hogy elférjen az európai Ariane 5 rakéta orrkúpjában. Az űrtávcső úgy fog kibontakozni, mint egy pillangó a bábból, ahogy megkezdi utazását a világűrben.
Három teljes napon át parancsok záporoznak majd a földi irányítás részéről a James Webbre, melyek az űrtávcső két hatalmas "árbocának" kibontását irányítják. Ezekből bomlanak ki, és araszolnak szépen lassan a helyükre a szilícium borítású nappajzs hártyák. Ezután már beüzemelhető a szegmentált szerkezetű főtükör, egy finomra csiszolt, könnyűsúlyú berillium hatszögekből álló mozaik, aminek két oldala egy lehajtható lapú asztal stílusában visszahajlik a kilövés alatt. A két szekciót apró motorok emelik a helyükre, újraalkotva a 6,5 méteres fénygyűjtő tányért.
Több hónapnyi tesztelést követően - ami egyben elegendő időt is nyújt a távcső számára az üzemi hőmérsékletére hűléshez - megkezdődik a tényleges tudományos munka. Azzal, hogy a csillagászok elé tárulnak az univerzum legtávolabbi objektumai, egyben betekintést nyernek a kozmosz történelmének mélységeibe is.
A fény ugyan rendkívül gyors, de véges. Így amikor a csillagászok elcsípték a csúcsdöntő gamma sugarú kitörést, olyasvalamit észleltek, ami mindössze pár százmillió évvel az ősrobbanás után zajlott le. Feltehetőleg valamilyen óriáscsillag robbant fel olyan energiával, ami messze túlragyogta az otthonául szolgáló, a jelenlegi technikákkal láthatatlan ősgalaxist. Marcia Rieke, a James Webb NIRCam (infravörös-közeli kamera) műszerének főfelügyelője szerint a jelenlegi távcsövek nem sok részlettel tudnak szolgálni azon túl, hogy egy hatalmas robbanást észleltek. "A James Webb képes lesz látni magát a galaxist is, amiben a gamma kitörés lezajlott, sőt a csillagok spektrumát is meg tudja majd határozni" - magyarázta a BBC-nek. Utóbbi információ segíthet megtalálni a csillagászoknak a robbanásért felelős csillagot.
Az életnagyságú modell a készítőkkel az előtérben
A világegyetem történelmének kezdetekor a galaxisok többsége sokkal kisebb volt a mostani csillagóceánoknál, lakói azonban jóval nagyobbak voltak a maiaknál. A világegyetem legelső csillagai ismereteink szerint valóságos kozmikus szörnyetegek voltak. Az ősrobbanást követő egy-kétszázmillió évben kezdtek kialakulni, amikor az univerzum hidrogén és hélium gáz sötét üressége volt csupán. Az elméleti tudósok számításai szerint mivel ezek a csillagóriások csak hidrogénből és héliumból formálódtak, tömegük elérhette akár 300 Napét is. Az egyszerű összetevők forróbbá, fényesebbé és sokkal rövidebb életűvé tették őket, mint a jelenlegi csillagok.
"Mindezeket elképesztő részletességgel számították ki és jósolták meg, továbbá döbbenetes számítógépes animációk állnak rendelkezésünkre arról, ahogy mindez végbemehetett" - mondta a James Webb projekt vezető tudósa, a Nobel-díjas John Mather. "Rendkívül izgalmas lenne megállapítani, hogy ezek közül melyek valósak." Ahhoz hogy a legkorábbi különálló csillagokat szemügyre vegye, még a James Webb sem valószínű, hogy elég erős lesz. Mather azonban bizakodó, úgy véli a távcső legalább az úgynevezett "mikro-galaxisokat" megtalálja, melyekben az első csillaggenerációk tagjai összecsoportosultak.