Kiedy myślimy, iż Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba pokazał nam już wszystko, NASA wyciąga asa z rękawa. Tym razem najpotężniejsze oko ludzkości spojrzało w otchłań czasu tak głęboko, jak nigdy dotąd w poszukiwaniu konkretnego zjawiska.
Webb zarejestrował supernową, która eksplodowała, gdy wszechświat miał zaledwie 730 mln lat. To absolutny rekord i dowód na to, iż z mroków wczesnego kosmosu potrafimy wyłowić już pojedyncze umierające gwiazdy.
Jeśli potrzebowaliście dowodu na to, iż żyjemy w złotej erze astronomii, to właśnie go dostaliście. Do tej pory rekordowa supernowa, jaką udało się nam złapać, pochodziła z okresu, gdy wszechświat miał około 1,8 mld lat. Imponujące? Owszem. Jednak najnowsze odkrycie Webba po prostu deklasuje poprzedni wynik. Nowa rekordzistka pochodzi z czasów, gdy kosmos miał zaledwie 5 proc. swojego obecnego wieku.
Wyniki tych niesamowitych badań opublikowano w Astronomy and Astrophysics Letters.
Kosmiczna sztafeta, czyli jak upolować błysk
To odkrycie nie było dziełem przypadku, ale efektem niesamowitej, międzynarodowej współpracy, która przypominała nieco film sensacyjny. Wszystko zaczęło się 14 marca, kiedy to niebo rozbłysło potężną dawką energii.
Był to rozbłysk gamma oznaczony jako GRB 250314A. Rozbłyski gamma to jedno z najjaśniejszych i najbardziej energetycznych zjawisk we wszechświecie. Często zwiastuje on śmierć masywnej gwiazdy, która zapada się w sobie, tworząc czarną dziurę lub gwiazdę neutronową.
Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba należący do NASA zidentyfikował źródło superjasnego błysku światła znanego jako rozbłysk gamma GRB 250314A, supernową, która wybuchła, gdy Wszechświat miał zaledwie 730 mln lat. Wysokiej rozdzielczości zdjęcia w bliskiej podczerwieni wykonane przez Teleskop Webba ujawniły również galaktykę macierzystą supernowej. Zdjęcie: NASA, ESA, CSA, STScI, Andrew Levan (Uniwersytet Radboud); Przetwarzanie obrazu: Alyssa Pagan (STScI)Pierwszy alarm podniosła misja SVOM, francusko-chiński teleskop wystrzelony w 2024 r., zaprojektowany specjalnie do wyłapywania takich ulotnych zdarzeń. Maszyna ruszyła. Zaledwie półtorej godziny później do akcji wkroczyło NASA ze swoim obserwatorium Swift, które precyzyjnie namierzyło źródło promieniowania rentgenowskiego. Astronomowie wiedzieli już, gdzie patrzeć, ale wciąż nie wiedzieli, jak daleko znajduje się obiekt.
Tutaj do gry weszły teleskopy naziemne. Jedenaście godzin później Nordycki Teleskop Optyczny na Wyspach Kanaryjskich dostrzegł poświatę w podczerwieni, sugerującą, iż mamy do czynienia z czymś bardzo odległym.
Cztery godziny po nim Bardzo Duży Teleskop (VLT) w Chile potwierdził przypuszczenia: obiekt znajduje się tak daleko, iż jego światło leciało do nas od czasu, gdy wszechświat liczył zaledwie 730 mln lat. Oznacza, iż zdarzenie miało miejsce 13 mld lat temu.
Webb wkracza do akcji z opóźnieniem. Celowym
Mogłoby się wydawać, iż skoro mamy namiar, Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba powinien natychmiast rzucić wszystko i robić zdjęcia. Nic bardziej mylnego. Astronomowie celowo kazali mu czekać.
Tutaj wchodzi w grę fizyka. Wszechświat nieustannie się rozszerza, a światło biegnąc do nas z takiej otchłani czasu uległo mocnemu przesunięciu ku czerwieni. Naukowcy obliczyli, iż światło, które przez cały ten czas podróżowało przez kosmos, osiągnie maksymalną jasność trzy i pół miesiąca później. Webb czekał w blokach startowych na idealny moment i nie zawiódł. Obserwacje wykonano dopiero 1 lipca, czyli ponad trzy i pół miesiąca po wykryciu pierwszego błysku, ale w idealnym momencie.
Ta dwuczęściowa ilustracja przedstawia supernową GRB 250314A w trakcie eksplozji oraz trzy miesiące później, gdy Webb ją zaobserwował. Gromady gwiazd w lewym górnym rogu reprezentują galaktykę, w której się znajdowała. Dzieła sztuki: NASA, ESA, CSA, STScI, Leah Hustak (STScI)To, co udało się uzyskać dzięki instrumentom Webba w bliskiej podczerwieni, to majstersztyk. Andrew Levan, profesor z Uniwersytetu Radboud w Holandii i główny autor badań, nie kryje entuzjazmu. Podkreśla on, iż tylko Webb był w stanie bezpośrednio udowodnić, iż to światło pochodzi z supernowej, czyli zapadającej się masywnej gwiazdy. Co więcej, teleskop był tak precyzyjny, iż pozwolił zlokalizować choćby słabą galaktykę macierzystą, w której doszło do wybuchu.
Więcej o odkryciach Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba przeczytasz na Spider’s Web:
To odkrycie ma gigantyczne znaczenie dla nauki. Pokazuje bowiem, iż jesteśmy w stanie badać pojedyncze gwiazdy z epoki, gdy wszechświat dopiero budził się do życia. To już nie są plamy na zdjęciach, ale konkretne obiekty astrofizyczne, które możemy analizować. Benjamin Schneider z Laboratorium Astrofizyki w Marsylii zaznacza, iż Webb zapewnił czułość, jakiej potrzebowali naukowcy, by potwierdzić naturę tego zjawiska.
Warto dodać, iż rozbłyski gamma trwające dłużej (ten trwał około 10 sekund) są zwykle powiązane ze śmiercią masywnych gwiazd. Krótsze mogą wynikać ze zderzenia dwóch gwiazd neutronowych. Fakt, iż udało się połączyć tak odległy rozbłysk z konkretną supernową, jest rzadkością.
W ciągu ostatnich 50 lat wykryto zaledwie garstkę rozbłysków gamma z pierwszego miliarda lat istnienia wszechświata. Ten jest jednak wyjątkowy, bo dzięki Webbowi widzimy nie tylko błysk, ale i samą eksplozję gwiazdy.
