Kopš pirmā teleskopa izgudrošanas 1608. gadā cilvēce teleskopu tehnoloģiju ir attīstījusi milzu soļiem. Mūsdienu teleskopi ir tik jaudīgi, ka ar tiem iespējams ielūkoties gandrīz pašos Visuma pirmsākumos. Rodas jautājums: kurš teleskops šobrīd ir visjaudīgākais un cik tālu ar to patiesībā var redzēt?
Džeimsa Veba kosmiskais teleskops – pašlaik jaudīgākais
Pašlaik par visjaudīgāko teleskopu tiek uzskatīts Džeimsa Veba kosmiskais teleskops (James Webb Space Telescope). Tas tika nogādāts kosmosā 2021. gada beigās. Teleskopa galvenais uzdevums ir reģistrēt infrasarkano starojumu, ko cilvēka acs neredz, taču kas ļauj novērot ārkārtīgi tālus debess objektus.
Veba teleskopa priekšgājējs, Habla kosmiskais teleskops, darbojās galvenokārt redzamās gaismas un ultravioleto staru diapazonā. Taču daudzi kosmiskie objekti izstaro ļoti maz redzamās gaismas. Tāpēc mēs tos neredzam ne ar neapbruņotu aci, ne arī ar parastajiem optiskajiem teleskopiem.
Jums varētu patikt šie:
Infrasarkanajam starojumam savukārt ir ļoti gari viļņi, kas spēj izplatīties milzīgos attālumos un izlauzties cauri putekļu mākoņiem, kas bieži aizsedz skatu. Tieši šī īpašība padara infrasarkano starojumu īpaši vērtīgu zinātniekiem, kuri pēta Visuma senākos objektus.
Kāpēc teleskopus nogādā kosmosā?
Uz Zemes izvietotajiem teleskopiem ir jārēķinās ar dažādiem traucējumiem: gaisā esošās putekļu daļiņas, gaismas piesārņojums un atmosfēras kustība kropļo attēlu un apgrūtina tālu objektu novērošanu. Lai no tā izvairītos, Džeimsa Veba teleskops tika nogādāts kosmosā, aptuveni miljona kilometru attālumā no Zemes.
Tur, tā dēvētajā Lagraņža punktā, teleskops var darboties īpaši stabilos apstākļos, kur Zemes atmosfēra vairs netraucē novērojumus.
Vēršoties pie zvaigžņotām debesīm naktī, mēs patiesībā skatāmies pagātnē. Gaisma no tālām zvaigznēm mūs sasniedz tikai pēc gadiem, tūkstošiem vai pat miljardiem gadu. Piemēram, gaismai no Saules līdz Zemei ir nepieciešamas aptuveni astoņas minūtes, bet gaisma no tālām galaktikām ceļā var būt pavadījusi miljardiem gadu.
Džeimsa Veba teleskops spēj ieraudzīt objektus, kas veidojušies tikai apmēram 100 miljonus gadu pēc Lielā sprādziena. Tas ir gandrīz maksimālais robežpunkts, cik tālu pagātnē iespējams izsekot Visuma vēsturei, izmantojot gaismu.
Jums varētu patikt šie:
Milzu spogulis un ārkārtēja jutība
Džeimsa Veba teleskopa īstā jauda slēpjas tā galvenajā spogulī, kura diametrs ir vairāk nekā seši metri. Tas savāc milzīgu gaismas daudzumu un novada to uz īpaši precīziem sensoriem, kas spēj reģistrēt pat ārkārtīgi vājus signālus no ļoti tāliem objektiem.
Salīdzinājumam – Habla teleskopa spogulis ir ievērojami mazāks, tāpēc līdz tā sensoriem nonāk mazāk gaismas un informācijas.
Viena no tālākajām galaktikām, ko Džeimsa Veba teleskopam izdevies saskatīt, ir JADES GS z14 0. Tiek lēsts, ka tā izveidojusies pirms aptuveni 13,5 miljardiem gadu, tātad pavisam drīz pēc Lielā sprādziena. Cita galaktika ar apzīmējumu MoM z14 varētu būt vēl senāka. Šādi atklājumi ļauj pētīt Visuma pirmos veidošanās posmus.
Kā darbojas sarkanā nobīde?
Viena no svarīgākajām metodēm kosmisko attālumu noteikšanai ir sarkanās nobīdes mērīšana. Visums paplašinās, un šī procesa laikā pagarinās gaismas viļņa garums. Jo tālāk atrodas objekts, jo vairāk tā izstarotā gaisma spektrā tiek nobīdīta sarkanās krāsas virzienā.
Jo garāks kļūst gaismas vilnis, jo no lielāka attāluma tas nāk. Tādējādi sarkanās nobīdes lielums sniedz zinātniekiem vērtīgu informāciju gan par objekta attālumu, gan par Visuma paplašināšanās vēsturi.
Nākotnes teleskopi un jaunas zināšanas par Visumu
Lai gan Džeimsa Veba teleskops pašlaik ir jaudīgākais pasaulē, jau tiek plānoti nākamās paaudzes projekti. Piemēram, Ķīna gatavojas orbītā nogādāt China Space Station Telescope, kas spēs novērot vēl plašāku elektromagnētiskā starojuma diapazonu un sniegs pavisam jaunas zināšanas par Visumu.
Pateicoties šādām tehnoloģijām, cilvēce pakāpeniski tuvojas atbildēm uz senākajiem jautājumiem par mūsu izcelsmi un vietu Visumā.
