Tepat satu tahun yang lalu, para astronom merilis gambar ilmiah pertama yang dibuat menggunakan teleskop James Webb, yang menyebabkan euforia pada banyak orang.
Bulan-bulan berikutnya juga menghadirkan foto-foto langit yang revolusioner, yang masing-masing mendorong batas pengetahuan kita tentang astronomi, memperkaya pemahaman kita tentang alam semesta.
Tidakkah Anda mendapat kesan bahwa lambat laun kita semakin jarang menyebut tentang teleskop Hubble, dan kebanyakan menerima pesan baru terkait pengamatan James Webb? Ini hanya kesan. Tetapi faktanya Teleskop Luar Angkasa Hubble mengambil gambar bukan dengan resolusi terbaik, dan terkadang benar-benar buram, sehingga gambar ikonik (Nebula Keel, Pilar Penciptaan, wilayah pembentuk bintang di Awan Magellan Kecil) sekarang akan menjadi jauh lebih baik. Bagaimanapun, waktunya telah tiba untuk proyek yang benar-benar baru, termasuk untuk pengamatan yang mendalam ruang angkasa. Oleh karena itu, seseorang dapat menulis tanpa henti tentang karya teleskop James Webb. Tentu saja, ini tidak berarti Hubble telah pergi, dia masih bekerja dengan gagah berani di luar angkasa, tetapi waktunya telah tiba untuk penggantinya.
Kita semua ingat foto teleskop James Webb di ruang dasar dengan pelindung matahari dipasang, yang efektivitasnya bergantung pada posisinya di orbit di sekitar titik L2. Dan sekarang dia berada di suatu tempat di kedalaman alam semesta mempelajari kosmos dan memotret objek yang menarik.
Baca juga: Teleportasi dari sudut pandang ilmiah dan masa depannya
Teleskop luar angkasa baru akan segera muncul, tetapi Webb akan tetap menjadi yang terbaik
Webb (secara resmi JWST atau James Webb Space Telescope) dalam beberapa bulan akan menerima pendamping lain di orbit terdekat sekitar L2, 1,5 juta kilometer dari Bumi - teleskop Euclid untuk survei langit skala besar, yang akan mencari tanda-tanda adanya energi gelap dan materi gelap Beberapa tahun kemudian, teleskop Euclid akan bergabung dengan teleskop lain - Nancy Grace Roman (Nancy Grace Roman - kembaran Hubble), yang akan memasuki orbit Bumi. Namun, James Webb-lah yang akan lama tetap menjadi teleskop luar angkasa terbesar, dengan kemampuan terbaik untuk melihat detail kosmos terdekat (Tata Surya) dan jangkauan terjauh Alam Semesta.
Akhir tahun ini akan menandai peringatan khusus lainnya - 30 tahun sejak "operasi mata" Hubble, pemasangan instrumen yang memperbaiki gambar buram yang dibuat oleh cermin yang dipoles secara tidak benar. Ini dilakukan pada Desember 1993, lebih dari tiga tahun setelah teleskop ini diluncurkan ke orbit.
Teleskop James Webb tidak memiliki masalah seperti itu, dan kinerja instrumennya melebihi ekspektasi terliar para astronom. Ya, para ilmuwan dan insinyur memiliki waktu satu tahun untuk melewati beberapa momen awal stres, karena beberapa elemen yang terkait dengan instrumen MIRI untuk pengamatan dalam rentang inframerah menengah gagal dua kali (pada musim panas 2022 dan musim semi 2023). Seperti instrumen NIRISS (musim dingin 2023), yang masalahnya disebabkan oleh sinar kosmik.
Meski demikian, investasi di James Webb telah terbayar dengan baik. Teleskop itu, menurut data resmi, menelan biaya 10 miliar dolar. Jumlah ini dapat dibandingkan, misalnya dengan 13 miliar dolar, yang menelan biaya pembangunan kapal induk paling modern di armada AS - USS Gerald R. Ford. Ini bukan perbandingan yang sempurna, tetapi ini menunjukkan perbedaan nilai uang dalam astronomi dan teknologi militer.
Baca juga:
- Mengamati Planet Merah: Sejarah Ilusi Mars
- Misi Luar Angkasa Berawak: Mengapa Kembali ke Bumi Masih Menjadi Masalah?
Apa yang dihasilkan dari pengamatan teleskop selama 12 bulan?
Anda dapat membaca lebih lanjut tentang teleskop, cara membuatnya, rahasianya, kontroversi terkait namanya di teks kita sebelumnya. Namun inilah saatnya meringkas hasil pengamatan tahun ini, menyoroti penemuan paling menarik, dan menunjukkan pengaruhnya terhadap astronomi.
Keuntungan yang diberikan Webb kepada para astronom adalah kemampuan untuk melihat objek yang sudah diketahui dengan resolusi yang lebih tinggi dan melihat hal-hal yang sebelumnya luput dari perhatian kita. Dengan demikian, para astronom telah menerima banyak data yang memungkinkan mereka untuk meningkatkan teori yang ada atau membuat yang baru. Meski terdengar sangat sepele, pencapaian Webb membutuhkan kerja sama para insinyur dan ilmuwan dari seluruh dunia.
Di bawah ini kami sajikan kumpulan gambar paling menarik dari teleskop James Webb, diterima sejauh ini dalam 12 bulan pengamatan.
Juga menarik: Terraforming Mars: Bisakah Planet Merah berubah menjadi Bumi baru?
Apa yang diteliti Webb? Dari asteroid terdekat hingga lubang hitam terjauh
Pengamatan komparatif pertama menunjukkan nilai untuk dapat melihat ruang secara bersamaan dalam rentang inframerah-dekat dan dalam rentang inframerah-menengah, di mana Anda dapat melihat struktur yang jauh lebih dingin dan hampir tidak terlihat. Kita berbicara tidak hanya tentang Pilar Penciptaan yang ikonik, tetapi juga tentang mengamati objek Tata Surya. Teleskop James Webb telah menjelajahi Jupiter dan Saturnus, memberikan gambar terbaik dari cincin debu Neptunus, serta Uranus dan banyak bulannya. Bagaimana teleskop Webb melihat Uranus dan cincinnya dapat dilihat pada gambar yang diperluas dengan satelit terbesar bertanda:
Selain planet, teleskop James Webb juga menargetkan bulan Saturnus, termasuk permukaan dan awan Titan dan es Enceladus, tempat emisi es, uap air, dan senyawa organik yang membentuk thorium di sekitar planet terlihat dengan sangat baik.
Webb juga memungkinkan para ilmuwan untuk menonton probe DART bertabrakan dengan asteroid Dimorphos musim gugur lalu, dan tahun ini membantu mengkonfirmasi keberadaan kategori komet yang sangat langka yang berasal dari sabuk asteroid antara Mars dan Jupiter. Asteroid terkecil yang diamati Webb di wilayah itu berdiameter sekitar 100 m.
Kami tertarik dengan pengamatan Komet Baca oleh teleskop Webb. Sangat menarik bagi para astronom karena mengandung air. Padahal seharusnya tidak demikian, mengingat orbit komet di sabuk asteroid yang jauh lebih dekat ke Matahari daripada orbit komet di luar Neptunus. Ada visualisasi dan kesimpulan di media yang bahkan lebih mengesankan, tetapi para astronom senang dengan diagram seperti pada gambar di atas.
Para astronom juga mengarahkan teleskop ke planet ekstrasurya. Pada bulan Januari, teleskop Webb menemukan planet pertama yang mirip dengan Bumi, meskipun ia berputar mengelilingi matahari dalam orbit yang sangat sempit dengan periode dua hari. Dengan pengamatan inframerah, James Webb mampu mengukur suhu di permukaan planet berbatu Trappist-1 b dan mengamati piringan debu di sekitar bintang muda AU Microscopii, yang mengalami evolusi dinamis setelah pembentukan planet. Masing-masing pengamatan ini menawarkan resolusi data terbaik. Spektroskop Webb juga menemukan atmosfer planet yang tidak biasa, seperti atmosfer silikat di sekitar planet VHS 1256b.
Awan molekuler Chamaeleon I terlihat mengesankan di foto:
Sedangkan untuk bintang, teleskop Webb dapat menjangkau daerah di mana bintang muda akan terbentuk di masa depan, seperti awan molekul Chamaeleon I, tempat es terdeteksi, serta berbagai senyawa organik kompleks yang mengindikasikan pembentukan planet di sekitar bintang. yang di masa depan mungkin merupakan awal dari kehidupan yang berkembang. Di Nebula Orion, 1350 tahun cahaya jauhnya, teleskop James Webb menemukan senyawa paling kompleks, kation metil, titik awal pembentukan bentuk kompleks karbon.
Seperti inilah wilayah Nebula Orion, di mana ahli spektroskopi telah menemukan partikel karbon paling kompleks yang dikenal di luar Tata Surya. Gambar dari NIRCam (inframerah dekat) dan MIRI (inframerah menengah):
Selain mengamati tahap awal pembentukan bintang, seperti L1527, teleskop Webb juga mengamati tahap akhir kehidupan bintang, seperti Wolf-Rayet 124 yang masif dan panas, yang akan menjadi supernova di masa depan. Dalam kedua kasus, detail objek yang sebelumnya tidak terlihat dicatat.
Lihat saja foto-foto indah ini, di mana di sebelah kiri adalah formasi, kelahiran sebuah bintang, dan di sebelah kanan adalah tahap terakhir dari kehidupan sebuah bintang tua:
Berkat instrumen mid-infrared MIRI, sisa-sisa supernova Cassiopeia A juga dapat dilihat di antara banyak gambar yang indah Meskipun telah terlihat berkali-kali sebelumnya, teleskop Webblah yang menghasilkan gambar yang jauh lebih jelas. Dan ini akan memungkinkan untuk lebih memahami proses yang mengarah pada ledakan supernova, karena mereka membentuk materi yang mirip dengan asal mula Bumi terbentuk.
Lihat bagaimana teleskop melihat Cassiopeia A. Ngomong-ngomong, nebula ini bisa dilihat dengan kamera mid-infrared MIRI.
Tata surya, objek Bima Sakti adalah area pengamatan terdekat dari teleskop Webb. Selama setahun terakhir, teleskop juga mengamati galaksi lain yang jauh lebih jauh, seperti Andromeda dan Awan Magellan. Dan di mana Anda dapat dengan jelas mengamati detailnya, misalnya, jalur debu di galaksi NGC 1433, yang berjarak 46 juta tahun cahaya, dan menganalisis evolusi gugus bintang berdasarkan pengamatan tersebut. Dan mereka yang berada pada jarak miliaran tahun cahaya dari kita, yang hanya dapat diamati siluet dan komposisi umumnya.
Foto yang sangat tajam memungkinkan kita untuk melihat detail struktur berdebu galaksi NGC1433 dalam rentang inframerah menengah. Gambar tersebut diambil sebagai bagian dari proyek PHANGS (Fisika Resolusi Sudut Tinggi di Galaksi Terdekat).
Namun, bahkan dalam kasus terakhir, jangkauan Webb lebih baik daripada instrumen apa pun yang tersedia saat ini. Alat canggih inilah yang memungkinkan kami menunjukkan struktur yang belum pernah kami lihat sebelumnya.
Ini termasuk gugus galaksi yang berasal dari alam semesta awal, galaksi muda yang baru saja mengumpulkan materi dari supernova pertama mereka, dan galaksi terjauh dan salah satu galaksi paling awal di alam semesta (300–500 juta tahun setelah Big Bang). Ini adalah struktur di mana bintang terbentuk secara intensif dan sudah ada ketika ruang intergalaksi diisi dengan materi yang belum sepenuhnya terionisasi. Tahap ini, ketika alam semesta perlahan menjadi transparan terhadap cahaya, kami amati dalam gambar yang diambil oleh teleskop James Webb.
Dalam mengamati objek terjauh tersebut, Webb juga terbantu oleh alam, atau lebih tepatnya, fenomena pelensaan. Contoh paling sempurna dari hal ini adalah gambar superkluster Pandora (atau Abell 2744), yang berisi banyak galaksi berlensa ketika alam semesta berusia beberapa ratus juta tahun. Dibandingkan dengan teleskop Hubble, gambar ruang angkasa jauh dari lebih dari 50 sumber cahaya dapat diperoleh dengan eksposur yang bertahan beberapa jam, bukan hari. Ini adalah percepatan pengamatan yang sangat besar.
Teleskop James Webb menangkap superkluster galaksi Pandora dalam foto. Dalam kasus pelensaan gravitasi, bahkan peningkatan resolusi terkecil pun sangat berharga untuk memodelkan fenomena dan memperkirakan jarak sebenarnya dari galaksi berlensa.
Dengan mampu mengamati kelompok objek awal tersebut, Webb mampu mendeteksi butiran struktur kosmik. Ini terdiri dari gugus galaksi yang terletak di ruang angkasa, dipisahkan oleh rongga (namun, dalam praktiknya, ini bukanlah wilayah tanpa materi). Studi ini dilakukan sebagai bagian dari proyek Cosmic Evolution Early Release Science (CEERS), yang memungkinkan untuk mengamati lubang hitam tertua, yang sudah ada 570 juta tahun setelah pembentukan alam semesta kita.
Pengamatan lubang hitam jauh di pusat galaksi dilakukan dengan menggunakan teknologi bukaan mikro, beberapa kali lebih tebal dari rambut manusia, yang dapat dibuka dan ditutup. Hal ini memungkinkan Webb untuk mengamati spektrum hingga 100 galaksi sekaligus, sangat mempercepat pekerjaan dan memberi para astronom data dalam jumlah besar, yang sebagian besar belum dianalisis.
Spektrum beberapa galaksi secara bersamaan diperoleh dengan menggunakan teknologi microaperture. Ini mungkin tidak terlalu menarik bagi seorang amatir, tetapi para astronom dapat menulis seluruh buku berdasarkan gambar ini saja.
Di bawah ini adalah perjalanan 290D ke galaksi Maisie, yang ada saat alam semesta baru berusia 5000 juta tahun. Ini menunjukkan perbedaan jarak hingga 200 galaksi di bagian kecil langit yang diamati oleh CEERS. Berpindah dari galaksi terdekat ke Maisie, kita kembali ke masa XNUMX juta tahun lalu.
Juga menarik:
- Komisi Eropa berencana untuk menempatkan pusat pemrosesan data di luar angkasa
- China menyelesaikan pembangunan stasiun luar angkasa Tiangong
Foto hari jadi - wilayah pembentukan bintang Rho Ophiuchi
"Pada ulang tahun pertamanya, James Webb Space Telescope memenuhi janjinya untuk membuka alam semesta, memberi umat manusia harta karun gambar dan sains yang menakjubkan yang akan bertahan selama beberapa dekade," kata Nicola Fox, kepala ilmuwan NASA, menyimpulkan ulang tahun pertama dari pengamatan. Dan sulit untuk tidak setuju dengan kata-kata ini.
Untuk ulang tahunnya, teleskop Webb memotret daerah pembentuk bintang Ro Ophiuchus, salah satu daerah paling terang di Bima Sakti. Banyak bintang di sana baru saja terbentuk dan tersembunyi di awan debu yang mendominasi wilayah jingga-kuning pada gambar. Kecuali satu yang berhasil bersinar melalui debu, sisanya sekitar 50 bintang yang mirip atau lebih kecil dari Matahari.
Bintang-bintang yang lahir entah bagaimana terungkap ke mata kita pada saat, bersinar untuk pertama kalinya, mereka mulai membubarkan materi di sekitarnya.
Hal ini terlihat pada gambar berupa pancaran (guratan) molekul hidrogen berwarna merah dan ungu yang memancar ke dua arah dari lokasi bintang. Berkat teleskop James Webb, sejumlah besar jet yang tumpang tindih telah diamati di wilayah ini untuk pertama kalinya.
Nebula Rho Ophiuchus terletak 390 tahun cahaya di konstelasi Ophiuchus. Mengamatinya dengan peralatan amatir membutuhkan fotografi pencahayaan yang lama, tetapi Anda dapat mencoba menemukan bintang terdekat dengan nama yang sama dengan nebula tanpa kamera. Kecerahannya berkekuatan 4,6. Ini berarti dapat dilihat jauh dari lampu kota dengan visibilitas yang baik bahkan dengan mata telanjang. Dan jika tidak dengan mata telanjang, pasti dengan teropong.
Dalam kondisi yang lebih sulit, kita harus melakukan pengamatan terhadap bintang Antares di konstelasi Scorpio, yang juga terletak di dekat nebula. Musim panas adalah waktu terbaik untuk mengamati objek-objek ini di Ukraina, karena mereka terlihat rendah di atas ufuk selatan.
Dan teleskop James Webb melanjutkan perjalanannya melalui alam semesta, mempelajari bintang, gugus, dan nebula baru. Dia akan dapat melihat ke masa lalu Semesta, mencari tahu bagaimana bintang dan planet lahir, yang akan memungkinkan kita untuk lebih memahami asal usul planet Bumi kita.
Juga menarik: