Telescopul James Webb va analiza una dintre cele mai emblematice ținte ale lui Hubble

Într-un spațiu mic de pe cer, mii de galaxii sînt vizibile într-un singur cadru, multe dintre ele din Universul timpuriu. Acestea vor fi folosite pentru a studia originile noastre cosmice.

Atunci cînd Telescopul Spațial James Webb își va începe operațiunile științifice în această vară, unul dintre primele sale proiecte va fi un studiu numit Cosmic Evolution Early Release Science, sau CEERS.

Acesta va oferi oamenilor de știință o primă imagine a capacităților acestui nou telescop puternic de a detecta galaxiile extrem de îndepărtate. Și face acest lucru uitîndu-se la ceea ce ar putea părea a fi o țintă neinteresantă – o porțiune de cer fără nimic luminos în ea.

„Nu țintim spre un obiect anume. Ne uităm doar la un loc de pe cer”, a declarat Steven Finkelstein, cercetătorul principal al CEERS, pentru Inverse. Scopul este de a cerceta o regiune a cerului în care nu există multă lumină provenită din surse apropiate, astfel încît să poată vedea obiecte foarte slabe (și foarte îndepărtate).

O mașină a timpului care privește înapoi la Universul aflat la începuturile sale

Ei au ales o porțiune de cer din emisfera nordică pe care Hubble a cercetat-o anterior în cadrul unui proiect numit CANDELS. Dar, spre deosebire de imaginile de cîmp adînc ale lui Hubble, care au fost construite pe perioade de timp îndelungate, munca lui Webb va folosi mult mai puțin timp de observație.

Echipa încearcă să obțină cît mai multe date posibile dintr-o serie relativ scurtă de observații cu ajutorul lui Webb. Fiecare observație va fi de doar cîteva ore, cu 10 locații diferite observate și îmbinate pentru a crea o hartă a zonei.

O altă diferență este reprezentată de lungimile de undă în care lucrează studiile. Hubble privește în principal în spectrul de lumină vizibilă, dar Webb privește în infraroșu, scrie Inverse.

Acest lucru este util, deoarece înseamnă că datele din observațiile anterioare ale Hubble pot fi combinate cu noile observații pentru a obține o imagine mai completă a regiunii.

Un test al capacităților lui Webb

Marele punct forte al studiilor este că spațiul este foarte mare, iar noi nu știm ce se află acolo pînă cînd nu ne uităm la el cu instrumente precum cele de pe Webb. Odată ce un sondaj este finalizat, acesta poate ajuta la identificarea obiectelor pentru studii ulterioare. „O componentă importantă a CEERS este găsirea unor ținte interesante care să fie urmărite în viitor”, spune Finkelstein.

Fiind unul dintre primele programe științifice care vor lucra cu Webb, CEERS este mai mult decît o modalitate de a aduna informații despre o porțiune de cer. Este, de asemenea, un test al capacităților lui Webb de a încerca ceea ce oamenii de știință numesc observații paralele – observarea unei ținte cu mai multe instrumente simultan. Sondajul va utiliza nu numai camerele infraroșii ale lui Webb, numite NIRCam și MIRI, ci și cu un spectrograf numit NIRSpec.

Astfel, în plus față de imaginile cîmpului, echipa va obține date numite spectre pentru aproximativ o mie de galaxii diferite colectate în același timp. Spectroscopia descompune lumina în diferite lungimi de undă pentru a vedea compoziția diferitelor obiecte – ceea ce înseamnă că spectrele pot spune cercetătorilor din ce sînt alcătuite galaxiile.

Webb va încerca să afle cum s-au format primele galaxii după Big Bang

Două studii vor urma CEERS în primul an de funcționare a lui Webb. Acestea vor examina zone ale cerului de lîngă și, respectiv, de deasupra cîmpului ultraprofund al lui Hubble. Așadar, acestea sînt zone pe care astronomii le-au mai documentat înainte – dar nu în infraroșu și nu la adîncimea la care vor privi aceste studii.

Scopul ambițios este de a căuta unele dintre cele mai timpurii galaxii din Univers. Deoarece lumina are nevoie de timp pentru a călători pînă la noi, observarea țintelor extrem de îndepărtate este ca și cum ne-am uita înapoi în timp.

Dacă Webb poate observa galaxii suficient de îndepărtate, poate aduna date despre modul în care s-au format primele galaxii după Big Bang. Este un fel de mașină a timpului pentru a privi înapoi la Universul aflat la începuturile sale și ne-ar putea ajuta să înțelegem, mai mult decît oricînd, cum a evoluat el.