První dalekohled na světě, vytvořený v roce 1608 holandským výrobcem brýlí Hans Lippersheyvedl k ohromujícím technologiím, které by později revoluci v našem chápání vesmíru. Zatímco jeho dalekohled použil jednoduché čočky k zvětšení objektů na přibližně trojnásobek jejich velikosti, později vědci postavili na tomto konceptu, aby se podívali do hloubky vesmíru.
Některé dalekohledy jsou však silnější než jiné, což nám umožňuje spatřit vzdálené hvězdy a galaxie a umožnit vědcům studovat extrémní jevy jako Černé díry a Einstein prsteny. Jaký je tedy nejsilnější dalekohled a jak daleko může vidět do vesmíru?
Odpověď není překvapující nikomu, kdo je obeznámen s dnešními titulky: nejsilnějším dalekohledem je v současné době James Webb Space Telescope (Jwst), který byl spuštěn v prosinci 2021 k detekci infračervený a téměř infračervené vlnové délky nebo vlnové délky na elektromagnetickém spektru, které jsou pro člověka neviditelné, ale lze je pociťovat jako teplo. Jeho předchůdce a bratranec, Hubbleový vesmírný dalekohledbyl primárně navržen pro detekci Světlo viditelného spektra a ultrafialové světlo, vlnová délka, která je často emitováno mladými hvězdami.
Ve vesmíru mnoho objektů nevyrábí ani neodráží dostatek viditelného spektrového světla, aby bylo možné vidět pouhým okem nebo detekovat z dálky. Infračervené světlo se však táhne tak dlouho, že je snazší detekovat z obrovských vzdáleností. Dlouhé vlnové délky mají dokonce výhodu propíchnutí mraků prachuučinit z nich obzvláště přesvědčivé pro astronomy, kteří doufají, že se budou dívat do nejhlubších hloubek vesmíru.
Dokonce i mocný nový Vera C. Rubin dalekohledNedávno aktivovaný v Chile nevidí tak daleko do vesmíru, protože se musí potýkat s neobvyklými překážkami, jako je prach.
Když vesmír Začal, byl kondenzován do horké kaše částic (protony, neutrony a elektrony). Jak se vesmír rozšiřoval a ochladil, první hvězdy a galaxie se začaly spojit. Nejdříve z nich, které můžeme vidět, jsou kolem 13,7 miliardy letcož je spravedlivé Trochu přes sto milionů roky po velkém třesku.
Související: Kolik galaxií obíhá na Mléčnou dráhu?
„Space Telescope James Webb se osvědčil, že je schopen vidět 98% cesty zpět do Velký třesk“ Peter JakobsenAffiliate profesor astrofyziky na University of University of Copenhagen v Dánsku řekl Live Science v e -mailu. „To překračuje naděje a očekávání, že většina z nás se podílí na předčasném plánování vesmírného dalekohledu James Webb.“
Jak dosud JWST vidí?
Velká část síly za JWST pochází z jeho velkého primárního zrcadla, Carol ChristianAstrofyzik na vědeckém institutu Space Telescope v Baltimoru řekl Live Science e -mailem.
Primární zrcadlová opatření JWST 21,3 stop (6,5 metrů) v průměru, což mu dává celkovou sběrnou plochu více než 270 čtverečních stop (25 čtverečních m). Naproti tomu primární zrcadlo Hubble má průměr 8 stop (2,4 m) a má sběratelskou plochu téměř 50 čtverečních stop (4,5 čtvereční m). Obě dalekohledy však mohou vidět miliardy z Světelné roky pryč, protože jsou ve vesmíru, daleko za zakrývajícím zákalem atmosféry Země.
JWST je však také vybaven Infračervené detektory světla Nachází se tak, aby absorboval světlo přesměrované z jeho velkých zrcadel, která mu pomáhají identifikovat vzdálené světlo, které Hubble nevidí.
Mezitím zemská atmosféra vytváří pro pozemské dalekohledy jedinečné problémy. Tyto problémy sahají od znečištění světla po „atmosférickou turbulenci“, což je náhodný pohyb vzduchu. Takové faktory mohou rozmazat a zkreslit obrazy a omezit schopnost dalekohledu vidět hluboko do vesmíru. Prostor je na druhé straně tmavší a bez těchto problémů, takže mnoho našich nejsilnějších dalekohledů je umístěno daleko za zemskou atmosférou.
V případě Jamese Webba je dalekohled na místě téměř 1 milionu mil (1,5 milionu kilometrů) od Země v Lagrangeově bodě, nebo v bodě, který má pro satelity správnou gravitační rovnováhu, aby zůstali stabilní na oběžné dráze.
Jak daleko vidí kosmický dalekohled James Webb?
Když se podíváme na noční oblohu, jsme v podstatě ohlédnutí v čase. Světlo cestuje 299 792 458 metrů za sekundu (186 282 mil za sekundu), což znamená, že světlo, které nás osloví od vzdálených předmětů ve vesmíru, je starší než když byl emitován. Z našeho slunce to vyžaduje světlo 43,2 minut dosáhnout Jupiteru, ale pouze 8 minut k dosažení Země. Vzdálenost od nejvzdálenějších hloubky vesmíru je mnohem dále, což komplikuje výpočty. Měření, jak daleko může dalekohled vidět do vesmíru, není přímý proces, řekl Jakobsen.
Astronomové dva překážky musí pravidelně zohlednit rozšíření vesmíru a konečný rychlost světlařekl. Astronomové obcházejí tyto komplikace měřením červeného posunu vzdálených nebeských těl.
Redshift je to, co vidíme jako nebeská těla, zrychlují se dál a dále od nás. Jak se vesmír rozšiřuje, světlo emitované odlehlými objekty se táhne na delší a „červenější“ vlnové délky. Čím dál a delší světlo cestuje, tím větší je jeho červené posun.
V současné době je jedním z nejvzdálenějších uchazečů o červeném posunu Galaxy Jades-GS-Z14-0Jakobsen řekl. Jeho Redshift ho po Velkém třesku stane asi 290 milionů let.
Dalším uchazečem, který dosud nebyl zveřejněn v časopise pro recenzované, je Galaxy Mom-Z14který byl datován na pouhých 280 milionů let po Velkém třesku. Jeho redshift byl 14,44-větší než redshift Jades-GS-Z14-0, což je 14,18.
Jedna studie Analyzoval soubor zvláště velkých a vzdálených galaxií detekovaných JWST a zjistil, že by mohly být starší, než naznačují současné modely našeho vesmíru.
JWST prokázal, že může nahlédnout hlouběji do vesmíru než Hubble, který viděl jen tak daleko zpět Jako 13,4 miliardy let.
Zatímco JWST je v současné době šampionem v tom, že se dívá hluboko do naší kosmické minulosti, soupeři jsou na obzoru. Čína staví kosmický dalekohlednazývá se Telescope China Space Station Telescope, který používá technologii, která jí umožní zachytit více světelných frekvencí než JWST, což mu umožní stáhnout větší informace z vesmíru.
