James Webb Space Telescope

29.02.2024

JWST. Niezłe zamieszanie w Kosmologii

JWST nieźle nam namieszał w Kosmologii i wszystkich ostatnich teoriach ewolucji znanego nam Wszechświata, łącznie z obowiązującą i do niedawna niekwestionowaną przez naukowców teorią znaną jako Big Bang. 

Okazuje się, że dane obserwacyjne przesyłane przez JWST postawiły pod wielkim znakiem zapytania to wszystko, co astrofizyka, astronomia, oraz oficjalna kosmologia uznały za obowiązujący kanon w tej dziedzinie wiedzy. Na razie naukowcy zastanawiają się jaka jest tego przyczyna. Czy dane z teleskopu są wynikiem jego ogromnej rozdzielczości powodującej kłopoty z ich interpretacją? Czy może nasze dotychczasowe założenia były fałszywe i ich sprzeczność z ostatnimi odkryciami powoduje to zamieszanie? Czy może naukowcy nie potrafią ich właściwie interpretować?

Co by nie było przyczyną tej konsternacji, trzeba przyznać, że JWST sięgnął tak głęboko w przeszłość Wszechświata jak jeszcze żaden teleskop przed nim. Odkrył obiekty, które zgodnie z dotychczasową wiedzą nie powinny istnieć, ponieważ są za duże i zbyt masywne by mogły powstać w krótkim czasie dzielącym je od umownego punktu zwanego Big Bang. Tym samym zakwestionował całą dotychczasową wiedzę na temat ewolucji naszego Wszechświata i doprowadził do tego, że wręcz cała teoria Wielkiego Wybuchu stanęła pod wielkim znakiem zapytania. Naukowcy cały czas pracują nad możliwym wyjaśnieniem tych rozbieżności i z wszyscy czekamy na nowe wieści. Niestety, wygląda na to, że w naszym rozumieniu Wszechświata, w najbliższym czasie może się wiele zmienić. To dobrze, bo nauka wymaga zmian, to świadczy o tym, że się rozwija. Jestem przekonany, że dane dostarczane przez JWST jeszcze nie raz nas zaskoczą i że dostarczą nauce o pochodzeniu i ewolucji Wszechświata mnóstwo nowego paliwa, które spowoduje, że nasze rozumienie Wszechświata w ciągu najbliższych lat wkroczy na kolejny stopień tych wielkich schodów, na które z takim mozołem Człowiek od dawna stara się wspinać, osiągając kolejne szczeble.

Natura zaskoczyła nas po raz kolejny i pokazała nam prawdziwy poziom naszej niewiedzy, która jest miarą niewyobrażalnej skali trudności przed jakimi stawia nas Wszechświat, chroniąc swojej Wielkiej, niemożliwej do całkowitego odkrycia Tajemnicy.

Krzysztof Więckiewicz

 

 

12.06.2023

UPDATE

JWST wciąż dostarcza nowych, i jak się okazuje nieoczekiwanych informacji. Jego rozdzielczość jest tak duża, że sięgać można nim do dotychczas niewidzianych obiektów, które są tak niezwykłe, że wręcz stawiają dotychczasową teorię powstania naszego Wszechświata, czyli Big Bang, pod wielkim znakiem zapytania.

Chodzi to o to, że zgodnie z superinflacyjną teorią Big Bang, obiekty galaktyczne o ogromnej masie, przewyższającej wielokrotnie masę naszej Galaktyki, MIlky Way, nie mogły powstać w czasie odległym zaledwie 300 do 400 milionów lat od Wielkiego wybuchu. Według obowiązującej obecnie teorii, byłoby to niemożliwe, ze względu na zbyt krótki czas potrzebny na uformowanie takich gigantycznych obiektów.

Naukowcy mają spory problem do rozwiązania, bo te odkrycie stawiają całą teorię Wiekiego Wybuchu i superinflacyjnej ewolucji naszego Wszechświata pod dużym znakiem zapytania. Pojawiły sie juz pierwsze teorie próbujące rozwiązać ten dylemat, ale jest jeszcze za wcześnie na to, żeby postawić jakąś zdecydowaną diagnozę. Wyniki przesyłane na Ziemię przez JWST spowodują jeszcze wiele zamieszania w świecie nauki i z pewnością poglębią naszą wiedzę o ewolucji Wszechświata, lub co najmniej poszerzą znacznie naszą wiedzę o tym , jak wiele jeszcze nie wiemy.

Będę Was na bieżąco informował o tych superciekawych, bo w końcu dotyczących Wszechświata, w którym żyjemy, sprawach.

Krzysztof Wieckiewicz

 

30.12.2022

UPDATE.

JWST narobił sporo zamieszania wśród kosmologów i astrofizyków. Jego ostatnie zdjęcia regionu Wszechświata odpowiadającemu przesunięciu ku czerwieni Z=26, czyli okresowi zaledwie około 120 milionów lat po Wielkim Wybuchu, wywołały sporą konsternację i ogromne zaskoczenie w środowisku naukowców interpretujących dane z teleskopu JWST.

"Nie przewidzieliśmy tego, mówią, i nie wiemy jak na to zareagować twierdzą zarówno teoretycy jak i obserwatorzy. Obecność w tym regionie Wszechświata wczesnych, bo liczących sobie ok. 120 mln lat galaktyk, dużych i dobrze rozwiniętych zaprzecza temu wszystkiemu co mówi aktualny standardowy model ewolucji Wszechświata. Czy to możliwe, pytają, że tak duża ilość wczesnych, ale wielkich i dobrze rozwiniętych galaktyk jest tylko iluzją, spowodowaną błędami przetwarzania wczesnych danych? A jeśli nie jest to iluzja, tylko realna rzeczywistość, to czy da się to wyjaśnić używając standardowych modeli kosmologicznych?"

Może te problemy z nieoczekiwanymi danymi nadsyłanymi przez JWST, podejrzewają niektórzy naukowcy, są pierwszą wskazówką tego, że Kosmos jest bardziej dziwny i skomplikowany, niż przewidywaliśmy? Tak, czy owak, trzeba to będzie wyjaśnić, a jeśli się nie uda, to być może czeka nas prawdziwa rewolucja w Kosmologii."

Problem polega na tym, że w regionie Wszechświata znajdującym się na osi czasu około 120 mln lat po Wielkim Wybuchu, nie powinno być tak wielkich, (o masie równej miliarda Słońc) i tak dobrze uformowanych galaktyk. Po prostu było zbyt mało czasu na to, by te kosmiczne obiekty powstały.  A jeśli tak, to skąd one się tam wzięły???

Wygląda na to, że wyjaśnienie tej zagadki może zająć naukowcom wiele czasu i być może, każe zrewidować nasze poglądy na obowiązujące obecnie modele kosmologiczne. Wszyscy, którzy interesują się Wszechświatem, którym żyją, nawet jeśli robią to tylko amatorsko, hobbystycznie, czekają na to z niecierpliwością i ogromnym zainteresowaniem. 

Będę regularnie informował o tych wydarzeniach.

Krzysztof Więckiewicz

 

11.12.2022

UPDATE

JWST już na dobre zadomowił się na swojej docelowej orbicie w odległości około 1.6 miliona km. od Ziemi. Drobne usterki, których nie dało się przy tak skomplikowanym projekcie uniknąć, zostały pomyślnie usunięte i ten współczesny cud techniki codziennie dostarcza naukowcom nowych danych, pochodzących niemalże z granic obserwowalnego Kosmosu. Niektóre z tych obserwacji wprawiają naukowców w osłupienie, bo są tak niezwykłe i niespodziewane, że stawiają pod znakiem zapytania całą naszą, dotychczas zgromadzoną wiedzę o ewolucji Wszechświata zawartą w Modelu Standardowym, który zakłada, że wszystko zaczęło się 13.8 miliarda lat temu od zdarzenia zwanego Big Bang.  

Sprawiło to odkrycie nowej galaktyki nazwanej CEEERS - 1749, o masie zbliżonej do 5 miliardów mas Słońca. Problemem i wielkim znakiem zapytania jest to, że owa galaktyka charakteryzuje się przesunięciem ku czerwieni (tzw. redshift ) wynoszącym z=17, co oznacza, że znajduje się ona w rejonie Wszechświata, który na osi czasowej znajduje się w obszarze odległym zaledwie 200 milionów lat od Wielkiego Wybuchu ( Big Bang). Stawia to pod znakiem zapytania całą naszą wiedzę o ewolucji naszego obserwowalnego wszechświata, ponieważ zgodnie z jego założeniami, tak wielka galaktyka nie mogła powstać w tak krótkim czasie, dzielącym ją od Wielkiego Wybuchu. Kosmologowie i astrofizycy głowią się nad tym zagadnieniem, starając się odkryć przyczyny tej "anomalii".  Niestety, wygląda na to, że albo przyjęty przez nich Model Standardowy jest niezgodny z rzeczywistością i trzeba będzie go uaktualnić, albo nastąpiły jakieś złe interpretacje otrzymywanych z JWST danych.

Jak by nie było, naukowcy mają pełne ręce roboty, a wszyscy ci, którzy obserwują ich działania i z ciekawością czekają na wyniki tej pracy nie mogą ukryć wielkich emocji. Może to być zapowiedzią rewolucyjnych zmian w naszym pojmowaniu Wszechświata i zbliżyć nas o kolejny krok w kierunku poznania jego tajemnic. Ta ekscytująca perspektywa dla wszystkich, którzy interesują się światem w którym żyją, potwierdza tylko wielki sukces naukowo technologiczny, jakim było skonstruowanie i wysłanie teleskopu JWST na orbitę.

CDN

Krzysztof Więckiewicz

 

17.03.2022

UPDATE

Wielki sukces JWST - mimo wciąż postępujących prac nad uruchomieniem, wszystko układa się lepiej, niż się spodziewano, twierdzą inżynierowie NASA. Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba po raz pierwszy przesłał na Ziemię zdjęcie wykonane prawidłowo ustawionym zwierciadłem głównym, składającym się z osiemnastu sześciokątnych segmentów. Teraz pozostało jeszcze schłodzić instrumenty do wymaganej temperatury i można zabierać się do odkrywania tajemnic wszechświata.

Znajdujący się na orbicie wokół punktu L2 układu Słońce-Ziemia teleskop, oddalony od nas o 1,5 mln km w końcu zaliczył jeden z ostatnich punktów na drodze do rozpoczęcia obserwacji naukowych. 11 marca naukowcy poinformowali, że pokryte warstwą złota zwierciadło główne teleskopu zostało prawidłowo ustawione i wykonuje już ostre zdjęcia obiektów w kosmosie. Inżynierowie NASA twierdzą nawet, że ostrość teleskopu jest lepsza niż ta, jakiej się w najśmielszych przypuszczeniach spodziewano. A zatem, wielki sukces!

Póki co, wciąż trwają jeszcze prace przygotowawcze. Ostateczne dostrojenie wszystkich segmentów zwierciadła potrwa prawdopodobnie jeszcze kilka tygodni. Następnie inżynierowie zajmą się kalibracją instrumentów i już na początku lata JWST rozpocznie obserwacje naukowe. Kosmiczny Teleskop James Webb będzie obserwował wszechświat zarówno bliski jak i daleki w szerokim zakresie podczerwieni, dzięki czemu sięgnie dalej w przeszłość, do czasu bliższego Wielkiemu Wybuchowi (Big Bang). Dzięki temu dostarczy nam zupełnie nowych informacji o wszechświecie, widzianym w zakresie promieniowania, w którym dotychczas go nie obserwowano. Ten zakres pozwala zobaczyć bardzo stare obiekty, które w paśmie światła widzialnego nie mogą być już obserwowane i jako takie, są niedostępne dla teleskopu Hubble.

CDN

Krzysztof Wieckiewicz

 

22.02.2022

Taka charakterystyczna, lustrzana data to w kalendarium cywilizacji dosyć rzadkie wydarzenie, ta powyższa zostanie na pewno skojarzona z teleskopem JWST.

Powoli zbliżamy się do osiągnięcia przez teleskop JWST pełnej funkcjonalności. Po udanym starcie,  rozłożeniu całego teleskopu i po dotarciu do punktu docelowego L2, pozostały jeszcze ostatnie czynności związane głównie z kalibracją instrumentów pomiarowych oraz ich schłodzeniem do odpowiedniej temperatury.  Przypuszczalnie, na początku czerwca będzie można rozpocząć pierwsze obserwacje naukowe.

Obecnie trwa proces ogniskowania poszczególnych elementów zwierciadła. W skrócie chodzi o to, żeby każdy z 18 segmentów przesyłał sygnał dokładnie na środek czujnika odbierającego te sygnały i przekazującego je do dalszej analizy. Wszystkie sygnały pochodzące z tych 18 segmentów, muszą ogniskować się w jednym punkcie - tylko wtedy otrzymamy jeden, nierozmyty i ostry obraz obserwowanego obiektu. Proces ten zakończy się - miejmy nadzieję sukcesem - za kilka miesięcy i wtedy, gdy pozostałe elementy czujników podczerwieni osiągną wymaganą temperaturę, będzie można zacząć obserwacje.

Coraz częściej pojawia się pytanie, czy będzie on w stanie pomóc nam w rozwiązaniu zagadki życia we wszechświecie. Według naukowców,  JWST będzie w stanie – w przeciwieństwie do teleskopu Hubble – bezpośrednio obserwować planety krążące wokół gwiazd innych niż Słońce. Tym samym, może się on za jakiś czas okazać pierwszym teleskopem, który odkrył ślady wskazujące na obecność życia poza Układem Słonecznym.

Czy to się stanie? Będziemy musieli jeszcze trochę na to poczekać, ale szanse są duże zarówno na to, jak i zwłaszcza to, że JWST poszerzy znacznie granice naszej wiedzy na temat obserwowanej przez nas części Wszechświata. A to bardzo dużo...

CDN

Krzysztof Wieckiewicz

31.01.2022

JWST znalazł się na docelowej orbicie w punkcie L2 i rozpoczął proces schładzania i kalibracji instrumentów pomiarowych!

Pierwsze dane, które dotrą na Ziemię nie będą należały do najpiękniejszych. Obraz zarejestrowany przez zwierciadło teleskopu, zamiast jednej, jasnej, punktowej gwiazdy będzie najprawdopodobniej przedstawiał osiemnaście obrazów tej samej gwiazdy. Będzie to skutek tego, że po rozłożeniu zwierciadła głównego, wszystkie jego sześciokątne elementy nie są prawidłowo ustawione względem siebie i odbite od nich światło gwiazdy nie będzie padało w ten sam punkt odbiornika. Na podstawie tych pierwszych zdjęć inżynierowie będą identyfikowali odchylenia poszczególnych segmentów zwierciadła i będą je tak ustawiali, aby ostatecznie otrzymać zdjęcie przedstawiające wyraźny obraz jednej gwiazdy.

Co ciekawe, kiedy teleskop będzie już gotowy do obserwacji, gwiazdą która posłuży do kalibracji zwierciadła, a która znajduje się w konstelacji Wielkiego Wozu, nie będzie się już zajmował, bowiem będzie ona dla niego zbyt jasna do prowadzenia obserwacji naukowych. Jest to gwiazda podobna do naszego Słońca, znajdująca się ok. 260 mln lat świetlnych od nas.

Tak czy inaczej, jesteśmy już na ostatniej prostej. Od pierwszych zdjęć zwalających z nóg dzieli nas tylko ustawienie zwierciadeł i chłodzenie instrumentów. Pora wypastować buty i wyprasować koszulę: rewolucja w astronomii nadchodzi wielkimi krokami.

 

25.01.2022

Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST) dotarł w wyznaczonym czasie na orbitę w punkcie L2. Teraz JWST czekają miesiące przygotowań i kalibracji. Zanim to nastąpi, przed zespołem odpowiadającym za pracę urządzenia stoi nowe, ważne zadanie.

To wielki sukces kolejnego etapu misji Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba. Po ponad miesiącu od zapoczątkowania misji, superczułe, kosmiczne obserwatorium weszło na docelową orbitę wokół punktu Lagrange'a L2.

L2 to miejsce w przestrzeni, gdzie wpływ grawitacyjny Ziemi i Słońca znoszą się wzajemnie. Dzięki temu umieszczony tam obiekt może pozostać względem układu Słońce – Ziemia w spoczynku. Oczywiście nie znaczy to, że będzie tam wisiał nieruchomo - w celu utrzymania równowagi grawitacyjnej będzie musiał poruszać się po niewielkiej, kołowej orbicie w płaszczyźnie prostopadłej do linii łączącej Słońce i Ziemię.

W praktyce oznacza to doskonałe miejsce do prowadzenia kosmicznych obserwacji i właśnie wokół niego orbituje teraz JWST. Aby osiągnąć ten cel teleskop musiał skorygować swój lot, na co pozwoliło niespełna 5-minutowe uruchomienie silników.

Choć teleskop przybył już na docelowe miejsce swojej pracy, właściwe obserwacje rozpoczną się dopiero w czerwcu 2022 roku. Zanim to nastąpi, superczuła aparatura musi ostygnąć, w czym pomaga misternie złożona, a następnie rozłożona w przestrzeni kosmiczne, wielowarstwowa osłona termiczna. Trzeba także wziąć pod uwagę możliwość zawleczenia w daleki Kosmos ziemskiej wilgoci, która musi teraz odparować, co zapobiegnie zamarzaniu ewentualnych skroplin w przyszłości.

 

10.01.2022

JWST Update

NASA i reszta agencji zaangażowanych w projekt JWST odetchnęli z ulgą.

Najważniejszy etap wstępnego rozkładania ruchomych elementów składowych teleskopu JW mamy za sobą. Ekrany osłony termicznej, zwierciadło wtórne (secondary mirror) oraz zwierciadło główne, składające się z 18 sześcioramiennych segmentów, zostały rozłożone i zablokowane w pozycjach dla nich przewidzianych. Wszystko przebiegło bez niespodzianek, dokładnie tak, jak konstruktorzy to przewidzieli. Okazało się również, że trajektoria lotu JWST nadana mu przez rakietę ARIANE jest bardzo zbieżna ze wstępnymi obliczeniami i że nie ma potrzeby wykonywania większych korekcji toru. Pozwoliło to zaoszczędzić sporo paliwa, które będzie później wykorzystane do ustalenia pozycji JWST na docelowej orbicie w punkcie L2.

Teraz będą przeprowadzane próby regulacji położenia względem siebie segmentów zwierciadła głównego, oraz ich krzywizny, od której zależy precyzja obrazu. Teleskop znajdzie się w punkcie docelowym pod koniec miesiąca.

CDN

Krzysztof Więckiewicz

 

21.12.2021

JWST Update - 06.01.2022

Jak już wszyscy wiemy, pierwszą, najtrudniejszą fazę wejścia na swoją orbitę JWST ma za sobą. Jak podaje NASA, najbardziej krytyczny pod względem możliwości pojawienia się usterki mechanizm rozkładania i napinania osłon słonecznych, zadziałał bez zarzutu! Płachty osłon o wymiarze kortu tenisowego zostały pomyślnie rozłożone i obecnie są na swoim, przewidzianym przez konstruktorów miejscu! 

Drugim elementem, który również pomyślnie udało się rozłożyć było lustro wtórne (secondary mirror). Jest umocowane na trójnogu, który też zadziałał bez zarzutu i obecnie, tak jak osłony słoneczne, znajduje się w prawidłowej, przewidzianej przez konstruktorów pozycji.

Obecnie, NASA przygotowuje się do kolejnej operacji, którą będzie rozłożenie dwóch bocznych sekcji zwierciadła głównego, umocowanych na specjalnych zawiasach. Po ich rozłożeniu zwierciadło teleskopu JWST będzie gotowe do następnych prac regulacyjnych. Brawo NASA i cały zespół!

Teleskop przebył już prawie 70% odległości dzielącej go od punktu docelowego L2, w którym powinien znaleźć się pod koniec stycznia. 

CDN.

Krzysztof Więckiewicz

Już tylko kilka dni dzieli nas od wydarzenia, które bez wątpienia może okazać się przełomowym etapem ludzkości w dziedzinie badań Wszechświata, jego struktury i pochodzenia. Prace nad teleskopem kosmicznym JWST trwały 25 lat i pochłonęły niemal 10 mld. dolarów. W ich wyniku powstało urządzenie, które jest najbardziej skomplikowanym i wymagającym technologicznie przedsięwzięciem, jakie miało miejsce w historii cywilizacji ziemskiej.

Teleskop JWST będzie pracował w zakresie podczerwieni i pozwoli na obserwację wydarzeń, jakie miały miejsce zaledwie kilkaset milionów lat po hipotetycznym zdarzeniu znanym jako Big Bang. To niezwykły moment w historii rozwoju obserwowalnej dla nas części Wszechświata, w którym powstawały pierwsze galaktyki, Określany był do tej pory mianem Dark Ages, z powodu swojej niedostępności dla naszych obserwacji. Nie wiemy o tym okresie zupełnie nic poza tym, co wynika ze spekulacji naukowych, i spodziewamy się odpowiedzi na wiele nurtujących naukę pytań.

W porównaniu z teleskopem Hubble, JWST ma kilkakrotnie większą średnicę zwierciadła, co pozwoli na sięganie w przeszłość o dobre kilkaset milionów dalej, w rejony dla teleskopu Hubble niedostępne. JWST będzie umieszczony w odległości 1,5 miliona km od Ziemi, w specyficznym punkcie Lagrange 2, i będzie się poruszał po orbicie wokółsłonecznej.

Zostanie wyniesiony na orbitę przez francuską rakietę ARIANE z przylądka w Gwinei Francuskiej i na swoje miejsce przeznaczenia dotrze po trzech miesiącach lotu. W odróżnieniu od teleskopu Hubble, JWST będzie obiektem "nieserwisowalnym", czyli nie będzie możliwości dokonania jakichkolwiek napraw przez ekipę kosmonautów - będzie po prostu za daleko od Ziemi. Ten warunek stawiał przed konstruktorami niezwykle trudne zadanie - JWST musiał być tak zaprojektowany i wykonany, żeby prawdopodobieństwo jakichkolwiek błędów w działaniu jego urządzeń było jak najmniejsze. Nie było to łatwe zadanie, bo w teleskopie jest co najmniej 330 krytycznych punktów, które muszą być sprawne w 100%. Jeśli którykolwiek z nich zawiedzie, cała operacja zakończy się fiaskiem i wielką porażką. 

Miejmy nadzieję, że to się nie stanie i że wszystkie systemy teleskopu zadziałają prawidłowo. O dalszych losach miski JWST będę informował na bieżąco.

CDN...

Krzysztof Więckiewicz