Šiame straipsnyje – penki, mokslininkų nuomone, svarbiausi atradimai, kuriuos, kaip tikimasi, padarys „JWST“.
Naujas langas į visatą
Pagrindinė JWST galingumo priežastis – jis pirmiausia yra infraraudonųjų spindulių teleskopas, kai „Hubble“ – regimosios šviesos teleskopas. Infraraudonoji spinduliuotė galingesnė, nes seniausia Visatos šviesa yra yra pasislinkusi į ilgesnius (o tai reiškia raudonesnius) bangų ilgius.
Dėl to JWST gali žvelgti į tolesnius ir gilesnius Visatos kampelius – pamatyti objektus, kurių „Hubble“ nepavyko pastebėti. Pavyzdžiui, naudojant JWST bus galima nufotografuoti Visatą tuo metu, kai jai buvo vos 100 milijonų metų. Be to, regimoji šviesa negali prasiskverbti pro dulkes, o infraraudonoji – gali. Taigi, JWST leis mums pamatyti tamsias ir dulkėtas kosmoso sritis – pavyzdžiui, žvaigždinius ūkus.
Ką dabar, kai galime pažvelgti į tokias Visatos vietas, rasime?
1. Kaip susiformuoja žvaigždės ir planetos?
Žvaigždžių sistemos susiformuoja žvaigždinio ūko viduje – ir jas dažnai užstoja dulkės. Dėl šios priežasties tiksli žvaigždžių sistemų formavimosi dinamika vis dar nėra tinkamai ištirta. NASA teigimu, nesame tikri, ar mūsų Saulės sistema yra tipiška, ar netipiška – arba kodėl dauguma žvaigždžių formuojasi grupėmis.
J.Webbo teleskopas turėtų suteikti galimybę atvaizduoti šių sistemų vidų ir užfiksuoti protoplanetų bei protožvaigždžių formavimąsi. Nustatę, ar mūsų Saulės sistema tipiška, ar netipiška, geriau suprasime savo vietą Visatoje.
Didysis išradėjas ir mokslinės fantastikos autorius seras Arthuras C.Clarke'as neveltui yra pasakęs – „egzistuoja dvi galimybės: arba Visatoje mes esame vieni, arba ne. Abi jos vienodai baisios“.
2. Kaip atrodė pirmosios galaktikos ir žvaigždės?
Pirmuosius kelis šimtus milijonų Visatos gyvavimo metų gaubia paslaptis. Mūsų modeliams, vaizduojantiems, kaip susiformavo pirmosios žvaigždės ir galaktikos, trūksta duomenų, kurie tuos modelius patvirtintų arba paneigtų. Taip yra todėl, kad ankstyvoji Visata matoma tik infraraudonųjų spindulių diapazone – o jtam atvaizduoti reikia JWST dydžio ir gebėjimų teleskopo.
Naudodamiesi šių stebėjimų metu surinktais duomenimis galėsime atsakyti į klausimus, kaip Visatoje susiformavo pirmosios žvaigždės ir galaktikos, o tai turės didelę reikšmę kosmologiniams modeliams – ypač kalbant apie didžiąją tamsiosios medžiagos paslaptį.
3. Kaip atrodė pirmosios juodosios skylės? Ir kodėl kiekvienos galaktikos centre yra supermasyvi juodoji skylė?
Yra žinoma, kad kiekvienos galaktikos centre yra supermasyvi juodoji skylė. Tačiau vis dar nesame tikri, kaip tiksliai šios milžinės susiformavo. Dabartinės teorijos numato, kad jos susiformuoti galėjo suirus pirmosioms žvaigždėms. Tačiau nesame tikri, kaip jos taip greit padidėjo ir suformavo neįtikėtinai ryškius kvazarus, kuriuos vis dar galime stebėti net praėjus daugiau nei 13 milijardams metų.
JWST turėtų leisti mums pažvelgti į praeitį ir išsiaiškinti jų atsiradimo istoriją.
4. Ar yra dar viena į Žemę panaši planeta? Ar galime aptikti gyvybę kitur – tiek Saulės sistemoje, tiek už jos ribų?
JWST leis mums tiesiogiai atvaizduoti dideles egzoplanetas ir atlikti daugybės kitų jų spektroskopinius matavimus. Tai svarbu, nes galėsime nustatyti egzoplanetų atmosferų cheminę sudėtį. Jei kai kuriose iš šių planetų egzistuoja gyvybė, kitokiame nei įprasta geocheminiu požiūriu cheminių elementų santykyje galima bus aptikti tam tikrų biologinių požymių.
Gali būti, kad šiuos svetimos gyvybės biologinius pėdsakus aptiksime tokiose sistemose kaip netolima „TRAPPIST-1“. Tą patį galima bus padaryti ir daug arčiau mūsų – nukreipus JWST į Saturno playdovą Titaną ir Jupiterio palydovą Europą.
5. Koks yra tikrasis Visatos plėtimosi greitis?
Pastaruoju metu kosmologai nustatė įvairių Visatos plėtimosi greičio matavimų neatitikimų. Šie neatitikimai vadinami „Hubble'o įtampa“ ir atsirado atlikus vietinių galaktikų ir kosminio mikrobangų fono matavimus – bei palyginus duomenis. Tačiau vietinių matavimų tikslumui ypač trukdo dulkės, o šią problemą gali išspręsti JWST.
Atlikę naujesnius ir tikslesnius matavimus, astronomai sužinos, ar šie neatitikimai rodo kažkokią naują ir nežinomą fiziką, ar tai tiesiog matavimo klaida.
Apstu naujovių
Taip pat negalima nuvertinti būsimų JWST matavimų svarbos astronomijos ir fizikos sritims. Šis teleskopas gali visiškai pakeisti mūsų supratimą apie Visatą – nuo galaktikų ir žvaigždžių formavimosi iki planetų sistemų struktūros. O ką jau kalbėti apie galimus mokslinius ateivių ar mąstančių gyvybės formų požymių tyrimus.
Iš tiesų gyvename pačiu įdomiausiu žmonijos istorijos laikotarpiu.
Parengta pagal diamandis.com
