Na konci roku 2021 se do vesmíru vydal největší a nejdražší astronomický dalekohled v historii. Vesmírný dalekohled Jamese Webba (JWST) pozoruje vesmír v oblasti infračerveného záření. Pro lidské oko je neviditelné, ale vědcům pomáhá odhalit některé z tajemství vesmíru.
JWST pozoruje v podstatě vše kromě Slunce, Merkuru, Venuše a Země. Pro práci v infračerveném záření musí být udržován v extrémně chladných podmínkách. Před teplem ze Slunce a Země ho chrání obří několikavrstvá clona o velikosti tenisového kurtu. Za ty tři roky učinil spoustu významných objevů, takže víme, že jeho instalace do vzdálenosti jednoho a půl milionu kilometrů od Země zbytečná nebyla.
Malá tělesa Sluneční soustavy
Planetka 2024 YR4, kometa 238P/Read
Na konci roku 2024 objevili astronomové planetku 2024 YR4. První odhady říkaly, že existuje malá šance, že by mohl v roce 2032 narazit do Země. Dnes už víme, že se to nestane. Na planetku se ale přesto JWST podíval.
Zatímco ve viditelném světle ji vidíme díky tomu, že odráží sluneční světlo, JWST ji vidí díky tomu, že vyzařuje teplo a může tak lépe zjistit její velikost. 2024 YR4 má průměr asi 60 metrů.
K objevování planetek se JWST používat nebude, protože má jinou práci. Přesto se mu podařilo zcela náhodou při kalibraci přístroje objevit planetku v hlavním pásu mezi Marsem a Jupiterem. Jedná se o objekt o velikosti 100 až 200 metrů, a tedy zřejmě nejmenší objekt, který JWST pozoroval.
V hlavním pásu planetek pozoroval dalekohled také trochu netradičně kometu. U komety 238P/Read objevil vodu, což znamená, že se po vzniku Sluneční soustavy nacházel vodní led také v této oblasti. K překvapení vědců ale nenašel oxid uhličitý, který je pro komety typický. Je možné, že 238P/Read už o všechen přišla.
Planety Sluneční soustavy
Polární záře u Jupiteru a Neptunu
Polární záři můžeme pozorovat také na některých jiných planetách. Potřeba je atmosféra a magnetické pole. JWST se podíval na polární záře u Jupiteru a Neptunu. V případě Jupiteru jsou stokrát jasnější než ty pozemské.
Pozorování pomohou zlepšit naše znalosti o tom, jak se ohřívají a ochlazují horní vrstvy Jupiterovy atmosféry. Vědci porovnali snímky JWST z těmi od Hubbleova dalekohledu a našli velké rozdíly. Patrně šlo o dopad obrovského množství částic s nízkou energií.
V případě Neptunu nejsou polární záře až tak polární. Nachází se více k rovníku planety, což je způsobeno zvláštní povahou magnetického pole Neptunu. Magnetické póly planety jsou hodně vzdálené od těch skutečných.
Výtrysky na Enceladu
Vodní pára ve vesmíru
Sonda Cassini objevila před 20 lety u Saturnova měsíce Enceladus ledové gejzíry. Jejich zdrojem je podpovrchový oceán. Sonda už dávno skončila a na další si musíme počkat. Mnoho informací ale může zjistit na dálku také JWST.
Nedávno objevil u Enceladu oblak vodní páry o délce 9600 km. Vodní pára se do vesmíru dostává rychlostí přibližně 300 litrů za sekundu. Enceladus oběhne Saturn za pouhých 33 hodin. Svou dráhu neustále vyplňuje vodní párou, čímž vzniká oblak vody ve tvaru koblihy (donut).
Exoplanety nepřímo
Důkazy o mimozemském životě?
V roce 2023 potvrdil JWST existenci exoplanety LHS 475 b, kterou objevila malá družice TESS. Planeta má stejnou velikost jako Země. Na jejím povrchu ale nebudou podmínky vhodné k životu, protože okolo své hvězdy oběhne za pouhé dva dny a bude velmi horká.
JWST dokáže u některých exoplanet zkoumat složení jejich atmosféry, a to přesto, že samotné planety nevidí. Světlo hvězdy prochází atmosférou planety, která v něm zanechá otisk. Na začátku letošního roku byl oznámen objev dimethylsulfidu v atmosféře planety K2-18 b. Je to složitý název sloučeniny, kterou na zemi vytváří mořské organismy. Našel snad JWST důkazy o mimozemském životě?
Nejspíše ne. Výzkum atmosfér exoplanet je složitý a někteří vědci objev zpochybňují. K2-18 b bude navíc světem podobným spíše menší verzi Neptunu.
Exoplanety přímo
JWST mí pozorovat vzdálené planety také přímo. Na palubě má přístroj, který odstíní světlo hvězdy, takže pak může pozorovat její okolí. Většinou jde ale o obří a mladé planety, jako je třeba systém HR 8799 ve vzdálenosti 130 světelných let od nás. U čtyř planet v systému HR 8799 našel JWST oxid uhličitý, což naznačuje, že vznikly podobně jako planety Sluneční soustavy – z disku prachu a plynu.
Vznik hvězd
JWST nezajímají jen hotové planetární soustavy, ale dívá se také na ty, které teprve vznikají. Herbig-Haro 46/47 jsou dvě vznikající hvězdy obíhající okolo sebe. Na hvězdy stále dopadá plyn a prach. Velká část tohoto materiálu je vymrštěna pryč do kosmického prostoru a vytváří velké oboustranné laloky. Poloprůhledný modrý oblak je mlhovinou z prachu a plynu.
U mladé hvězdy HD 181327 našel Webb nedávno disk tvořený balvany a prachem a vůbec poprvé potvrdil přítomnost ledu v takovém disku. Led se nachází v prachových částicích a ve vnější části disku tvoří asi pětinu veškerého materiálu.
Nejvzdálenější galaxie a černé díry
V roce 2022 objevil Hubbleův dalekohled nejvzdálenější známou galaxii s názvem GN-z11. Dnes je tato galaxie až 14. nejvzdálenější známou galaxií. Hodně práce v této oblasti dělá a bude dělat JWST. Hledání nejvzdálenějších galaxií je velmi důležité, protože platí, že čím je galaxie vzdálenější, tím je také starší. Vědcům tak jejich hledání a výzkum pomáhá pochopit vznik prvních galaxií ve vesmíru.
V polovině května oznámili, že JWST našel nového rekordmana. Galaxie MoM-z14 vznikla jen 280 milionů let po velkém třesku nebo také před 13,5 miliardy let. V srdci každé galaxie se nachází supermasivní černá díra o hmotnosti desítek až stovek milionů Sluncí.
V roce 2023 objevil JWST ve spolupráci s rentgenovým kosmickým dalekohledem Chandra supermasivní černou díru v galaxii UHZ1, která vznikla jen 470 milionů let po velkém třesku.
