První snímky z Webbova kosmického teleskopu jsou začátkem nové éry v astronomii

Neuvěřitelné, fantastické, epochální. Tak vědci hodnotí první snímky z teleskopu Jamese Webba, dosud největší, nejvýkonnější a nejcitlivější observatoře umístěné v kosmu. Dalekohled umožňuje dohlédnout až téměř k velkému třesku a spatřit ve vesmíru dosud nevídané podrobnosti. Celý výzkum je teprve na začátku, může však vrhnout nové světlo na formování prvních galaxií, jejich vývoj v čase – a dokonce najít ve vesmíru stopy života.

Slovy obdivu nešetřil v úterý přímo z Bílého domu ani americký prezident Joe Biden. “Před šesti a půl měsícem vynesla raketa do kosmu nový teleskop pro výzkum dalekého vesmíru, nejvýkonnější na světě. Vyslala ho na cestu k bodu vzdálenému milion mil; milion mil, z toho jde hlava kolem,“ podivoval se a ohlásil, že půlroční čekání na první snímky z nového zařízení je u konce: NASA spolu s kosmickými agenturami Evropy a Kanady postupně zveřejnila několik prvních fotografií. Je na nich například fascinující pohled do nejstarší minulosti vesmíru, nádherná skupina „tančících“ galaxií Stephanův kvintet nebo důkaz, že v atmosféře obří exoplanety více než 1000 světelných let od Země se nachází vodní pára.

Teleskop pozoruje oblohu v infračerveném oboru spektra, zaznamenává tedy vlastně tepelné záření, podobně jako brýle pro noční vidění. Díky tomu částečně „vidí“ skrz oblaka mezihvězdného prachu a plynu, jimiž toto záření prochází snáze než viditelné světlo. Zároveň je následovník Hubbleova kosmického dalekohledu tak citlivý, že by zaznamenal teplo vyzařované čmelákem na Měsíci, a jeho rozlišení dosahuje hodnot umožňujících pozorovat fotbalový míč na vzdálenost 500 km. Tepelný štít chránící teleskop před Sluncem má rozměry tenisového kurtu a po startu se rozložil až ve vesmíru - stejně jako zrcadlo o průměru 6,5 metru.

Jedním z cílů mise je dohlédnout do vzdálenější minulosti vesmíru než dosud, až téměř k velkému třesku. Zatímco snímky z Hubbleova dalekohledu ukazovaly nejstarší galaxie v podobě, v jaké existovaly 400 milionů let po vzniku vesmíru, Webbův teleskop by měl hranici posunout o dalších 100 nebo 200 milionů let dále do minulosti. Vesmír vznikl před 13,8 miliardami roků.

Vůbec první představený snímek, zachycující část oblohy o úhlových rozměrech zrnka písku pozorovaného na délku paže, zatím možnosti dalekohledu naplňuje jen částečně, přesto ukazuje galaxie  více než 13 miliard let staré. „Hledíme již téměř k počátku času,“ řekl médiím administrátor NASA Bill Nelson.

Kromě nejstarších objektů v kosmu bude teleskop Jamese Webba zkoumat také například exoplanety (planety obíhající kolem jiných hvězd než Slunce) a hledat na nich stopy života, pátrat po dosud neznámých objektech v okolí sluneční soustavy nebo studovat vznik supermasivních černých děr v centrech galaxií. V úterý zveřejněné snímky jsou zatím spíše demonstrací možností a stavu dalekohledu, objekty na nich zachycené budou vědci teprve podrobně studovat. Nyní k jednotlivým fotografiím:

Kupa galaxií (uprostřed snímku) stará 4,6 miliardy let, tedy zhruba jako Země, funguje jako obrovská gravitační čočka a opticky zvětšuje vzdálenější objekty, než je sama. Vědci díky tomu na snímku spatřili například dosud nepozorované červené „tečky“ - galaxie starší než 13 miliard let, tedy nedlouho po vzniku kosmu. V jedné z nich nalezli stopy kyslíku, vodíku a neonu, což další potvrzení známého faktu, že prvky jako kyslík, které dýcháme a jsou v našich tělech, byly kdysi dávno stvořeny v nitru hvězd.

Planetární mlhovina v souhvězdí Plachet na jižní obloze je vlastně okolím umírající hvězdy, která na konci života vybuchla a odvrhla své vnější vrstvy. Jak snímek potvrzuje, jde ve skutečnosti o dvojhvězdu – umírající je ta méně jasná.

Nádherná skupina galaxií Stephanův kvintet vzdálená od Země 290 milionů světelných let. Čtyři z těchto galaxií „tančí“ ve vzájemném gravitačním provázání, pátá (nejvíce vlevo) k nim nepatří - je mnohem blíže k Zemi. Snímek umožňuje v dosud nevídaném detailu studovat například to, jak gravitační interakce jednotlivých galaxií spouští tvorbu nových hvězd v každé z nich. Dvě horní galaxie se vzájemně srážejí. V jádru té při horním okraji snímku září okolí supermasivní černé díry o hmotnosti 24 milionů Sluncí.

Vizuálně nejméně zajímavý, přesto pozoruhodný úspěch, který demonstruje možnosti nového teleskopu. Spektrální křivka potvrzuje přítomnost vodní páry v atmosféře exoplanety WASP 96b v souhvězdí Fénixe na jižní obloze. Planeta o hmotnosti Jupiteru, vzdálená 1150 světelných let od Země, se nachází devětkrát blíže své hvězdy, než je vzdálenost Merkuru od Slunce. Spektrum bylo pořízeno během takzvaného tranzitu, průchodu planety mezi svou hvězdou a dalekohledem, kdy hvězda září skrz atmosféru planety. Měření prokázala také přítomnost oblaků a mlhy, které starší pozorování odhalit nedovedla.

Mlhovina Klíčová dírka (Carina) v souhvězdí Lodního kýlu na jižní obloze. „Krajina“ zdánlivých hor, údolí a útesů je hvězdnou porodnicí – místem zrodu nových hvězd. Vrcholy v tomto mračnu prachu a plynu jsou „vysoké“ až sedm světelných let. Okraj prachoplynového mračna je stlačován zářením mladých hvězd za jeho okrajem, což podporuje právě vznik hvězd uvnitř mračna. Vzdálenost od Země je asi 7000 světelných let.