Božić 2021. bio je zbilja poseban za znanstvenu zajednicu. Dok su ljudi diljem svijeta gledali u svoje okićene jelke, astronomi su s napetošću čekali dugo odgađano lansiranje teleskopa James Webb, JWST. Zahvaljujući njegovim tvorcima i ekipi koja ga je raketom poslala u orbitu, došao je na svoju destinaciju. Webb, kao i svi veliki projekti, nije prošao bez svoje doze kontroverzi - od spektakularno premašenog budžeta i kašnjenja lansiranja do imena koje je dobio po NASA-inom administratoru, a kojeg mnogi optužuju za homofobiju.

Unatoč tome, jedna stvar je posve jasna - znanstveni kapacitet svemirskog teleskopa James Webb je izvanredan. Sustav je ubrzo nakon službenog početka rada u srpnju 2022. postavio nove standarde za svemirska istraživanja, produljivši doseg i oštrinu prizora koje znanstvenici mogu proučavati.

Najveći zadatak teleskopa je, doduše, posegnuti duboko u povijest, do nekih galaksija koje su nastale dok je svemir još bio mlad. S obzirom na to da svjetlu treba vremena do otputuje od izvora do Zemlje, gledanjem u udaljene galaksije astronomi zapravo gledaju u ranu povijest svemira - galaksije nastale prije više od 13 milijardi godina.

Premda stručnjaci dosta često raspravljaju o preciznosti prvih snimki starih galaksija zbog Webbovog instrumenta koji još nije bio potpuno kalibriran, što znači da ima prostora za debatu o najudaljenijim galaksijama - nedavna otkrića podržavaju ideju da je teleskop snimio one koje su postojale samo 350 milijuna godina nakon Velikog praska.

Te prastare galaksije uspjele su nas iznenaditi svojom svjetlinom, puno većom nego što se očekivalo, što znači da imamo još puno toga naučiti o njihovom nastanku u ranom svemiru.

Takve se prastare galaksije otkrivaju pomoću pregleda slika dubokog polja, koje snima Webb, u pokušaju analize velikih komada neba koji na prvi pogled izgledaju prazni. Ta područja nemaju blistave objekte poput naših planeta te su smještena daleko od centra naše galaksije, što astronomima pruža mogućnost gledanja u duboki svemir i otkrivanje ovih iznimno udaljenih objekata, piše Verge.

JWST je uspio otkriti ugljikov dioksid u atmosferi egzoplaneta, kao i velik broj drugih spojeva u atmosferi planeta WASP-39b, uključujući vodenu paru i sumporov dioksid. To ne znači da znanstvenici mogu vidjeti samo sastav planetarne atmosfere, već i kako atmosfera vrši interakciju sa svjetlom koje dolazi od zvijezde, s obzirom na to da sumporov dioksid nastaje kemijskom reakcijom u kojoj sudjeluje svjetlo.

Otkrivanje egzoplaneta i njihovo izučavanje ključni su dio potrage za životom izvan Zemlje. Alati prošle generacije mogli su prepoznati egzoplanete i otkriti osnovne informacije poput mase ili udaljenosti od njihove zvijezde. Da bismo razumjeli kako bi bilo stajati na jednom od tih planeta, moramo znati više o njihovim atmosferama. Uz podatke koje je sakupio James Webb, astronomi mogu tražiti naseljive planete koji se nalaze daleko od Sunčeva sustava.

Egzoplaneti, doduše, nisu jedina stvar koja je teleskopu James Webb odvlačila pažnju. Promatračnica je pratila i niz planeta u našem sustavu, uključujući Neptun i Jupiter, a uskoro će početi proučavati i Uran. Promatranjem u infracrvenom spektru James Webb može razaznati elemente poput Jupiterovih aurora, kao i pružiti jasan pogled na Veliku crvenu pjegu. Zahvaljujući velikoj preciznosti senzora, uspio je snimiti i male objekte poput Jupiterovih rijetko viđenih prstenova i najjasnije snimke Neptunovih prstenova u zadnjih 30 godina.

Još jedan planet koji snima Webb je Mars. Premda je zbog blizine previše blistav za njegove senzore, on jako dobro služi kao mjerilo onog što teleskop može napraviti.

JWST je snimio Mars pomoću obje kamere i spektrografa, prikazavši kompoziciju atmosfere koja se skoro savršeno podudarila s očekivanim modelom, prikazavši koliko su njegovi instrumenti prikladni za ovakvu vrstu istraživanja. Drugi cilj teleskopa je učiti nas o životnom ciklusu zvijezda, relativno nepokrivenom polju astronomije. Poznato je to da se oblaci prašine i plina zgušnjavaju oko centara gravitacije te sakupljaju materijal koji se urušava i stvara protozvijezde, no točan proces traži dodatno istraživanje. Također pokušavamo naučiti više o regijama u kojima zvijezde nastaju te se oblikuju kao skupine.

JWST je jako koristan za proučavanje ove teme jer njegovi infracrveni instrumenti dozvoljavaju promatranje kroz oblake prašine kako bi vidjeli unutar regija u kojima nastaju zvijezde. Najnovije slike prikazuju razvoj protozvijezda i oblaka što ih izbacuju u regijama u kojima se one intenzivno formiraju, poput poznatih Stupova kreacije u maglici Orao. Prikazivanjem ovih struktura u različitim valnim duljinama, instrumenti Jamesa Webba mogu vidjeti različite značajke prašine i nastajanja zvijezda.

Kad smo već kod lijepih prizora, ne smijemo završiti priču bez spominjanja prizora koji su oduševili milijune ljubitelja astrofotografije diljem svijeta. Pored Stupova kreacije, tu su maglice Carina i Tarantula, 'prstenovi' binarne zvijezde Wolf-Rayet 140, kao i Jupiter koji blista u infracrvenom spektru.

Najnovija slika prikazuje blistavo srce galaksije NGC 7469, a budućnost obećava još puno toga.