Každý snímek z Webbova teleskopu je naprosto přelomový

Jak by se dal popsat Webbův teleskop?

Je to největší kosmický dalekohled, který jsme v historii poslali do kosmického prostoru. V optice a obecně v oboru teleskopů a dalekohledů platí velmi jednoduché pravidlo – čím větší, tím lepší. Takže čím větší je primární zrcadlo, které odráží světlo ze vzdálených koutů vesmíru a pošle jej do detekčních přístrojů, tím více světla posbírá. Co to znamená pro nás? My tím pádem dovedeme posbírat více informací o vzdálených objektech. Takže jednoduše řečeno, Webbův teleskop je unikátní především svou velikostí.

 

Pokud ho ale srovnáme s jinými známými vesmírnými teleskopy, tak Webbův se liší i svým tvarem.

Ano, on je tak trochu jako ze seriálu Star Trek. Když se podíváme na Hubbleův kosmický dalekohled, tak hodně zjednodušeně řečeno se jedná o tubus. I všechny ostatní námi doposud známé a používané teleskopy měly tvar tubusu. Webbův teleskop je ale tvarově odlišný a právě jemu podobné teleskopy se budou v budoucnu vyvíjet a posílat do kosmu. Webbův teleskop se skládá z osmnácti šestiúhelníkových pozlacených zrcadel. Každé zrcadlo má sedm motorků, které mají za úkol ohýbat a natáčet jednotlivé šestiúhelníky, aby se odražené paprsky odrazily přesně tam, kam potřebujete.

 

Webbův teleskop je v kosmu od 25. prosince minulého roku. Snímky jsme ale získali teprve nedávno. Proč to tak dlouho trvalo?

Během cesty do kosmu si musí těleso projít několika fázemi. Hlavní fází je logicky dolet na místo určení, jen samotná cesta trvala přibližně měsíc. Místo, kam musel doletět, je 1,5 milionu kilometrů vzdálené od Země a nazývá se Lagrangeův bod neboli librační centrum číslo dva, tedy L2. Důvod, proč je tak vzdálený od Země a od Slunce, je ten, aby měření neovlivňovalo teplo sálající z obou těles. Během letu se ale musel rozložit, přepravit ho složený není zkrátka možné. Představte si to jako origami. Jakmile se na místo dostal, začala takzvaná commissioning fáze, během které se ověřují nejrůznější systémy zařízení a testuje se, zda vše funguje tak, jak má. Velmi důležité je také to, aby teleskop zchladl na teplotu blížící se absolutní nule (pozn. red: -273,15 °C = 0 K). To je důležité proto, aby teplo samotného teleskopu neovlivňovalo vědecká pozorování.

 

Vesmírná diskotéka

Vzpomínáte si, co jste dělal, když jste čekal na zveřejnění jednotlivých snímků, které Webbův teleskop pořídil?

Když vyšel první snímek, který zveřejňoval americký prezident Joe Biden, tak bylo krátce po půlnoci. Seděl jsem doma a netrpělivě jsem čekal, kdy to přijde. Byl jsem tak trochu v hudebním rozpoložení, protože při čekání a neustálém odsouvání začátku konference, během které mělo dojít ke zveřejnění snímků, hrála v pozadí house hudba. Bylo vtipné pozorovat na sociálních sítích všechny astronomické a kosmonautické fandy, kteří se natáčeli, jak si do rytmu hudby trsají. To zpoždění bylo více než hodinu a půl, takže to byla celkem diskotéka. Když ale začaly být druhý den zveřejňovány další a další snímky, tak si pamatuji, že jsem zrovna utíkal z Českého rozhlasu, kde po mně chtěli slyšet ohodnocení toho prvního zveřejněného snímku. Tiskovou konferenci se zveřejněním dalších snímků jsem tak sledoval v kavárně poblíž Českého rozhlasu, protože jsem se nestihl přesunout zpátky do práce. Bylo to i trochu vtipné.

 

Jaké byly vaše pocity, když jste snímky poprvé viděl?

Když se člověk zajímá o vesmír, uvědomuje si, že každý snímek byl naprosto přelomový. Upřímně řečeno, ty snímky jako takové byly pouze hezkými pozlátky pro lidské oči. To, v čem to teprve bude skutečně přelomové, se budeme dozvídat z dat, které nám teleskop pošle. Už teď jsme ale schopni v některých ze snímků mlhovin vidět něco, co jsme do této chvíle nebyli schopni pouhým okem pozorovat. Prostě vidíte hvězdu, která na snímku z jiného teleskopu vidět nikdy nebyla, a to je skvělé.

 

Do jaké vzdálenosti může teleskop dohlédnout?

Jeho schopnosti se teprve zkoumají. Poslední data ukazují, že je schopný vidět objekty nebo galaxie, které jsou pouze dvě stě milionů let staré. Což znamená, že se díváme na galaxie, které takto vypadaly před zhruba 13,5 miliardy let. Pozor, musíme zdůraznit „vypadaly“, protože při pohledu do kosmu se vždy díváme do minulosti. (Čím dále se objekt nachází, tím déle trvá, než k nám dorazí jeho světlo – pozn. red.) V tomto případě to je dvě stě milionů let po období velkého třesku. Já jsem osobně přesvědčený, že dokáže pohlédnout ještě dál.

 

Proč jste o tom přesvědčen?

Z jednoduchého důvodu. Vesmír zatím pozoruje jen chviličku. Takže jakmile se teleskop zamíří na ty nejvzdálenější body kosmu a bude se tam dívat například několik týdnů, tak získáme informace i z těchto míst. Čím déle se někam koukáte, tím více světla, a tím i informací získáte. A tedy i z temnějších, méně svítivých objektů.

 

Takže se podle vás jednou podíváme na úplný kraj vesmíru?

Téměř ano. Podíváme se snad jednou na 13,7 miliardy let staré objekty, což je včera v kontextu zrodu kosmu. Nebo spíš zítra.

 

Život kolem nás

Jeden ze zveřejněných snímků ukazoval galaxii, která je stará 13,1 miliardy let. Co to pro nás znamená?

Tento snímek byla jen rychlá analýza, která se provedla chviličku poté, co se zveřejnil během konference v Bílém domě první snímek. Už na prvním pořízeném snímku se odhalilo, že se na něm ukrývá objekt starý 13,1 miliardy let. Pak přišla následně druhá analýza, která prozradila, že na snímku jsou dokonce starší objekty. Nejnovější informace hovoří o objektu starém 13,5 miliardy let.

 

Jak se takto stará galaxie liší od té naší, tedy od galaxie Mléčná dráha?

I to se teprve dovídáme. Existují hypotézy, které předpovídaly, jak vzdálené a nejstarší galaxie vypadají. Když se podíváte na galaxie v našem nejbližším okolí, tak si jsou vzájemně velmi podobné. Jedná se nejčastěji o spirální galaxie, které mají ve svém centru černou díru, kolem které krouží miliardy a miliardy hvězd. To, jak ale vypadaly ve svém prvopočátku, nám bylo doposud neznámou. Z nových snímků ale pozorujeme, že vzdálené galaxie nejsou disky ani spirály. Jedná se spíše o chuchvalce obrovských hvězd, které měly velmi krátkou životnost. Až ale s dalšími informacemi budeme vědět, jak se formovaly a jak se z nich staly galaxie, které vidíme dnes. Velmi nás u nich budou zajímat hypotézy o efektu temné hmoty, která je zjevně u rotujících spirálních galaxií nepostradatelná pro jejich relativní stabilitu.

 

Takže vy se snažíte pochopit časovou řadu.

Ano. To neuděláte jinak, než když se budete dívat dál a dál do minulosti.

 

Mimo úchvatné snímky kosmu se teleskop zaměřil i na exoplanetu WASP-96-b. V čem je snímek, který ji zachytil, unikátní?

Jedná se o graf. Nebo spíše spektrum, abychom byli přesní. Snímek byl unikátní v tom, že v něm byla nalezena přítomnost vodní páry. Ano, my očekáváme, že na planetách ve vzdálených koutech vesmíru nalezneme vodu nebo vodní páru, ale u této konkrétní exoplanety to bylo obzvlášť unikátní. Jedná se o planetu velikosti Jupitera a obíhá nepředstavitelně blízko ke své mateřské hvězdě. Nikdo neočekával, že by se našla u tak obrovsky horské planety vodní pára. Správně by tam neměla co dělat. To bylo oním velkým překvapením. Zároveň to ukazuje na citlivost přístrojů Webbova teleskopu.

 

 

Jaká další překvapení vám snímky přinesly?

Celkově to bylo velké překvapení. Pokud bych to měl upřesnit, tak překvapením byla kvalita snímků, detaily a to, že jsme viděli dosud našemu oku neviditelné. U snímku Jižní prstencové mlhoviny mě fascinovalo, že na pořízeném snímku pozorujeme smrt hvězdy. Jedná se o planetární mlhovinu, která se vytvořila poté, co explodovala hvězda a vytvořila se supernova. Vtipné je, že na všech předchozích snímcích od jiných teleskopů jsme viděli například jednu hvězdičku, kolem které bylo tohle vše vytvořeno. Ale to ve skutečnosti není ta hvězda, která vybuchla. My jsme už předtím věděli, že se jedná o binární hvězdný systém, ale ve skutečnosti ta hvězda, která vybuchla, do této doby nebyla vidět. Až teď jsme viděli nejen tu námi známou hvězdu, ale i její sousedící umírající „dvojče“. To pro mě bylo fascinující.

 

Co nám Webbův teleskop může v budoucnosti prozradit?

Poslední dobou často cituji Petra Kabátha z Astronomického ústavu Akademie věd ČR, který mi na otázku, kdy podle něj najdeme planetu, o které budeme schopni prohlásit, že jsou na ní podmínky vhodné pro život, odpověděl, že do roku 2032. Myslím si, že s pomocí Webbova teleskopu a dalšími nejlepšími teleskopy světa budeme schopni o nějaké exoplanetě v blízké budoucnosti prohlásit, že jsou na ní podmínky vhodné pro život. Zároveň nám například Webbův teleskop pomůže lépe pochopit vývoj kosmu, už jen proto, že budeme moci pozorovat první galaxie, které se v kosmu tvořily. Zároveň ale také první vytvořené hvězdy a uvidíme i strůjce objektů, které dnes vidíme na obloze v podobě planetárních mlhovin.

 

Do teleskopu už ale narazily drobné meteority. Mělo to nějaký vliv na jeho funkci?

Od doby, kdy teleskop doletěl na požadované místo a rozložil se, tak nárazů schytal hned několik. My zatím víme o minimálně pěti nárazech, které byly dobře detekovatelné, a jeden z nich byl dokonce nadlimitní. Tehdy byl nadlimitně zasažen segment C3 a řešilo se, zda náraz teleskop nemohl nějak poškodit. V jádru se ale nestalo nic, co by měření poškodilo. Teleskop je na takové výkyvy připraven a pozorování to neovlivnilo. Možnost úpravy natočení a prohnutí zrcadel je tak jemná, že jeden manipulační krok je velký tak jako jedna desetitisícina tloušťky lidského vlasu. O tak malinkatý krok dokážou inženýři ovládající Webbův teleskop hýbat se zrcadly. Takže jakékoli zkreslení se pak dá následně dobře upravit.