Pierwsze gwiazdy narodziły się około 300 milionów lat po Wielkim Wybuchu. Zaobserwowanie tych obiektów przy tak dużych odległościach normalnie byłoby niemożliwe dla jakiegokolwiek kosmicznego teleskopu. Okazuje się jednak, że przy odpowiednich warunkach i odrobinie szczęścia do takich obserwacji zdolny będzie Kosmiczny Teleskop Webba.

Kluczem do sukcesu będzie szukanie gwiazd, których światło uległo soczewkowaniu grawitacyjnemu pod wpływem leżących między obserwatorem a obiektem gromad galaktyk. Niestety, samo zjawisko nie wystarczy do zauważenia tak odległych i w dodatku pojedynczych ciał – efekt soczewkowania zazwyczaj przybliża obiekt około 15 razy, co nie wystarczy w przypadku gwiazd pierwszej generacji. Jeśli jednak rzeczona gwiazda ustawi się dokładnie w linii z gromadą galaktyk, jasność obiektu zwiększa się prawie 10 000 razy, czyniąc go tym samym dostrzegalnym przez Kosmiczny Teleskop Webba.

Diagram ukazuje, w jaki sposób soczewka grawitacyjna rozjaśnia oddalone obiekty.

Choć szanse na zaistnienie takiej sytuacji są bliskie zeru, nadal istnieją. Przykładem może być gwiazda Icarus – najdalej położony obiekt znany człowiekowi, odkryty właśnie dzięki tak dużemu powiększeniu. Mimo że pobił on rekord w kategorii odległości, nadal nie zbliża się do zakładanego maksymalnego dystansu, z którego teleskop Webba może dostrzec ciało tego typu. Badacze liczą również na zaobserwowanie obiektów powstałych z pierwotnej mieszaniny gazów, zwanych gwiazdami trzeciej populacji. Dodatkowo, według badaczy, możliwa będzie także obserwacja dysków akrecyjnych otaczających najstarsze czarne dziury, powstałych w wyniku śmierci masywnych gwiazd pierwszej generacji.

Im dłużej obiekt świeci, tym większa szansa na przejście wydostającego się z niego światła przez soczewkę grawitacyjną. Gwiazdy pierwszej generacji posiadają dosyć dużą masę i żyją tylko kilka milionów lat, po czym zamieniają się w supernowe. Z drugiej strony, czarne dziury żywiące się gwiazdami towarzyszącymi mogą istnieć prawie 10 razy dłużej, w wyniku czego teleskop Webba najprawdopodobniej dostrzeże więcej dysków akrecyjnych krążących wokół tych ciał niż najstarszych gwiazd.

Kosmiczny Teleskop Webba będzie pierwszym obserwatorium znajdującym się poza atmosferą Ziemi. Pozwoli on badaczom na odkrywanie tajemnic Układu Słonecznego, rzuci więcej światła na odległe światy w innych układach gwiezdnych oraz umożliwi potwierdzenie teorii dotyczących powstania Wszechświata. Niestety, na chwilę obecną nie został on jeszcze wysłany na orbitę, więc jedyne co pozostaje to oczekiwanie z niecierpliwością na wyniki pierwszych pomiarów.

Source :

NASA

Autor

Jan Nowosielski
Jan Nowosielski