Wczesny wszechświat był jak pokaz fajerwerków – niesamowite odkrycie teleskopu Webba

Badanie kosmosu jest o tyle ciekawe, że nie potrzebujemy wehikułu czasu, by spojrzeć w przeszłość. Im bowiem dalej „zapuścimy żurawia”, tym wcześniejsze etapy życia wszechświata widzimy – co wynika z ograniczenia w postaci skończonej, choć oczywiście tak czy inaczej olbrzymiej prędkości światła. Z tego też względu zaawansowana optyka teleskopu Webba jest wręcz nieoceniona w badaniu tego, co działo się miliardy lat temu.

Najlepszym zaś dowodem tego jest fakt, że wspomniane kosmiczne obserwatorium znalazło we wczesnym wszechświecie dziesięć razy więcej supernowych niż było nam znanych do tej pory. Kilka z odkrytych wybuchających gwiazd jest najdalszymi tego typu obiektami – i najpewniej pomogą one astronomom ocenić tempo rozszerzania się wszechświata.

Metoda odkrycia była w istocie prosta i dobrze już znana – choć nieco czasochłonna. Trzeba było bowiem porównać zdjęcia wykonane w odstępie maksymalnie jednego roku i szukać różnic, które wskazywałyby na istnienie obiektów, jakie w tym czasie zniknęły lub pojawiły się na korespondujących ze sobą fotografiach. Jeśli obserwowana jasność wytypowanego fragmentu nieba zmienia się w tak krótkim czasie, to można mówić, że mamy do czynienia z tzw. zjawiskiem przejściowym. I całkiem śmiało założyć, że jest to właśnie supernowa. W sumie zespół JADES Transient Survey Sample odkrył około 80 supernowych na skrawku nieba o grubości jedynie ziarenka ryżu trzymanego na wyciągnięcie ręki.

Supernowe dostrzeżone przez teleskop Webba. Fotografia: NASA, ESA, CSA, STScI, JADES Collaboration.

Wśród odkrytych supernowych największe zainteresowanie budzą te typu Ia. Według obecnych teorii „zapalają się” one, gdy biały karzeł ściągnie na siebie wystarczającą ilość materii od sąsiada lub gdy nastąpi zderzenie dwóch białych karłów. Jest to o tyle istotne, że supernowe tego rodzaju charakteryzują się bardzo dużą powtarzalnością procesów, pojawiają się we wszystkich typach galaktyk, a przy tym uwalniają najwięcej energii spośród wszystkich znanych typów – stosunkowo łatwo jest więc je znaleźć.

Niektóre z supernowych dostrzeżonych przez teleskop Webba. Liczba z wskazuje na przesunięcie ku czerwieni. Foto: NASA, ESA, CSA, STScI, C. DeCoursey (University of Arizona), JADES Collaboration

Wszystko to sprawia, że typ Ia jest świetnym kandydatem do przeprowadzania pomiarów odległości poprzez ocenę tzw. przesunięcia ku czerwieni. Im większe, tym dalej dany obiekt się znajduje. Poprzedni rekord wynosił 1,95 i supernowa ta wybuchła, gdy wszechświat miał 3,4 miliarda lat. Webb pozwolił zaś odkryć kosmiczną eksplozję o przesunięciu ku czerwieni na poziomie aż 2,9, co z kolei wskazuje, że zdarzenie to miało miejsce znacznie wcześniej, gdy metryka kosmosu wskazywała na ledwie 2,3 mld lat. Wszystkie te dane są dla astronomów szalenie istotne, pozwalają bowiem ocenić tempo rozszerzania się wszechświata. Pojawiła się również pierwsza niespodzianka: wstępne wyniki wskazują, że jasność rekordzisty nie zmienia się wraz z przesunięciem ku czerwieni – naukowcy potrzebują jednak więcej danych, by wyciągnąć dalej idące wnioski.

Jako ciekawostkę można dodać fakt, że najdalszą znalezioną w tym badaniu supernową (tym razem najpewniej innego typu) jest obiekt o przesunięciu ku czerwieni na poziomie 3,6. To zaś wskazuje, że pojawił się, gdy wszechświat miał 1,7 mld lat.

Oryginał fotki, gdzie zaznaczono supernowe, znajdziecie tutaj – 12 x 8 tys. pikseli, 135 MB. Zdjęcie trzech supernowych z kolei opublikowano wyłącznie w postaci widocznej powyżej. Więcej informacji na stronie NASA.

Więcej fotografii zrobionych przez Teleskop Jamesa Webba oraz ciekawostek z kosmosu znajdziecie tutaj: 

• Ulubiona mgławica Sony

• Ciekawa gromada kulista

• Fabryka gwiazd

• Pijane protogwiazdy

• Rzadko występujące gwiazdy odnalezione

• Najdalsza czarna dziura

• Kosmiczny skarbiec

• Kolaż galaktyk w podczerwieni

• Gwiazdy jak z karabinu

• Analiza najdalszych galaktyk

• Zielony potwór i ogon kota w kosmosie

• Top 10 fotografii z 2023 roku