Gdy szczęki z podłogi nie jesteś w stanie podnieść...

Filary Stworzenia wewnątrz rozległej mgławicy Orzeł (M16) to prawdopodobnie najsłynniejszy obraz Kosmosu, który na dobre rozsławił pracujący do dziś na orbicie Kosmiczny Teleskop Hubble'a (HST). Gdy świat ujrzał pierwszy raz niesamowite detale M16, które HST zarejestrował blisko 30 lat temu i które dziś stanowią już wręcz tak klasyczny widok w dziedzinie astronomii niczym "2001: Odyseja kosmiczna" Kubricka w dziedzinie filmu czy "Solaris" Lema pośród literatury science fiction, trudno było przypuszczać, że jeszcze przed zakończeniem pracy tego najbardziej zasłużonego jak dotąd teleskopu kosmicznego doczekamy chwili, w której ta słynna wizytówka Wszechświata nie tylko zblednie, co wręcz zostanie sponiewierana szczegółowością i spektakularnością zdjęć z następcy HST, Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST). Zapiszcie sobie wczorajszą datę, bo niewątpliwie stanie się ona wspomnieniem nowej klasyki, która będzie definiować zdolności teleskopu Webba. To, czym możemy od 19 października 2022 roku cieszyć oko, rozpalać wyobraźnię, sycić zmysły i pokornie uznawać jak w istocie niewiele do dziś widzieliśmy i poznaliśmy, jest jednym z tych najsmaczniejszych rarytasów, jakie potrafi dostarczyć niebo wszystkim spoglądającym daleko i wysoko w głąb Kosmosu. Stało się: JWST wycelował w ten jeden właśnie obiekt...

INSTRUKCJA OBSŁUGI FILMU:

1. Włóż słuchawki.

2. Ustaw wysoką rozdzielczość i tryb pełnego ekranu.

3. Uruchom film i ciesz się lotem!

Rozdziały:

0:00 Ku centrum pierwszego filaru

0:33 Ku skrajnym obszarom gwiazdotwórczym drugiego filaru

1:11 Ku gęstemu centrum mgławicy 

2:10 Ku młodym gwiazdom gromady otwartej

2:43 Ku ciemnym obłokom w centrum mgławicy

3:11 Ku centrum mgławicy

3:40 Ku południowym chmurom gazu i pyłu

4:10 Finałowa Odyseja: "3 minuty lotu" ku najsłynniejszym obszarom Filarów Stworzenia

Subskrybuj nowe treści także poprzez kanał Polskiego AstroBlogera na YouTube

Teleskop Hubble'a fotografował Filary Stworzenia wielokrotnie na przestrzeni minionych dwóch dekad, najpierw w 1994 roku, później po coraz to kolejnych usprawnieniach aparatury dokonywanych w misjach serwisowych w czasie kolejnych lotów promów kosmicznych. Pozwalało to uzyskiwać coraz bardziej szczegółowe obrazy, których rosła zarówno wartość estetyczna, jak i naukowa. Mgławica M16 to oczywiście nie jedyny cel HST - były i są nimi niezliczone sumy obiektów niebieskich, od pobliskich planet po niewyobrażalnie odległe najstarsze gromady galaktyk, jednak to właśnie zdjęcia Filarów Stworzenia stały się po prostu ikoną.

Bill Nelson, administrator NASA rzekł swego czasu, że JWST otworzy tajemnice Wszechświata, które będą zdumiewające, jeśli nie wręcz przytłaczające. Po kilku miesiącach od rozpoczęcia wieloletniej odysei teleskopu Jamesa Webba słowa te nabrały w pełni prawdziwego wymiaru - tak Filarów Stworzenia jeszcze nie widzieliśmy.

Zdjęcie porównawcze Filarów Stworzenia na przestrzeni około 20 lat pracy Kosmicznego Teleskopu Hubble'a. Mniejszy kadr pochodzi z obserwacji wykonanej przez HST w roku 1995 i stanowi maksimum ówczesnych możliwości teleskopu, większy - w roku 2014, około 5 lat po piątej i ostatniej misji serwisowej wykonanej przez prom kosmiczny Atlantis w locie STS-125. Credit: NASA/ESA/STScI

Filary Stworzenia znajdują się w mgławicy Orzeł (M16 w katalogu Charlesa Messiera) w odległości około 6500 lat świetlnych w Ramieniu Strzelca, jednym z większych ramion spieralnych w naszej Drodze Mlecznej. Obserwacyjnie możemy ją dostrzec (choć w tym wypadku przede wszystkim zarejestrować) na tle gwiazdozbioru Węża, z Polski widocznego latem i w pierwszej części jesieni. Mgławica ma rozmiar 70 x 55 lat świetlnych - warto to sobie uświadomić patrząc na jej pełne zdjęcie. Tak oto światło poruszające się z prędkością około 300 tysięcy kilometrów na sekundę potrzebuje aż 70 lat by dobiec z jednego krańca mgławicy na przeciwległy i 55 lat rozpatrując to w kierunku prostopadłym do poprzedniego. Zatrzymajcie się tu i patrząc na zdjęcia pozwólcie przetrawić mózgowi ten fakt, by dobrze uświadomić sobie gabaryty tego obiektu.

W mgławicy znajdują się bardzo aktywne obszary gwiazdotwórcze. To istny kosmiczny żłobek, w którym dochodzi do intensywnej formacji gwiazd z wszechobecnego pyłu i gazu. Z mgławicą powiązana jest gromada otwarta gwiazd o tej samej nazwie, która posiada około 460 młodych składników liczących sobie zaledwie 1-2 miliony lat. Przejrzystość i szczegółowość najnowszych obrazów uzyskanych z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba pozwoli astronomom na dokładniejsze zliczenie nowopowstałych gwiazd. Astronomowie będą również w stanie mierzyć ilości gazu i pyłu na skalę dokładności nieporównywalnej z danymi uzyskanymi przez HST, co może przyczynić się do lepszego zrozumienia procesu powstawania gwiazd i sposobu w jaki wybuchają z tych pyłowych obłoków na przestrzeni milionów lat.

Filary Stworzenia zostały tu ukazane w istnym kalejdoskopie kolorów bliskiej podczerwieni. Wyglądają jak łuki i iglice wyrastające z pustynnego krajobrazu, ale są wypełnione półprzezroczystym gazem i pyłem i ciągle się zmieniają. To region, w którym formują się młode gwiazdy lub ledwo co zajaśniały, gdy się uformowały z tych pyłowych kokonów. Credit: NASA, ESA, CSA, STScI; Joseph DePasquale (STScI), Anton M. Koekemoer (STScI), Alyssa Pagan (STScI)

Filary w tej mgławicy to potężne skupisko gęstego pyłu i gazu, będących budulcem nowych gwiazd. W trakcie formowania się, młode gwiazdy intensywnie wyrzucają materię z dżetów. Gdy materiał ten uderza w otaczający gaz, tworzy ogromne fale uderzeniowe. Na zdjęciach M16 możemy je dostrzec jako jasnoczerwone pofalowane obszary na niektórych krawędziach części filarów. Jasnoczerwone punkty w najgęstszych częściach filarów to młodziutkie gwiazdy, które oczyszczają przestrzeń z gazu - mają zaledwie kilkaset tysięcy lat i w skali astronomicznej są wręcz "niemowlętami".

Pomimo, że obiekt nazywa się Filarami Stworzenia z uwagi na intensywną produkcję nowych gwiazd, część osób uważa, że można go nazwać też Filarami Zniszczenia. Jestem pod wrażeniem tego, jak bardzo przejściowe są te struktury. Są aktywnie usuwane na naszych oczach - mówi Paul Scowen z Uniwersytetu Stanu Arizona. Scowen, który był jednym z pierwszych astronomów prowadzących pierwotne badania nad M16 podczas obserwacji teleskopem Hubble'a dodaje, że złapaliśmy te filary w bardzo wyjątkowym i krótkotrwałym momencie ich ewolucji. Ta niebieskawa, delikatna mgiełka wokół najgęstszych krawędzi filarów to materiał, który nagrzewa się i odparowuje w dalsze części kosmosu. Możemy mówić więc o szczęściu, że załapaliśmy się na taki widok.

Te filary reprezentują bardzo dynamiczny, aktywny proces - kontynuuje Scowen, dodając, że gaz nie jest biernie podgrzewany by delikatnie odpływać w kosmos. Gazowe filary faktycznie ulegają jonizacji, procesie, w którym elektrony są odrywane od atomów i podgrzewane przez promieniowanie pochodzące z masywnych gwiazd. Potem te słupy są erodowane przez silne wiatry emitowane z gwiazd i zaporę silnie naładowanych cząstek, które dosłownie odrzucają w dal wierzchołki tych filarów. Znów zatem warto się zatrzymać i zachwycając przy spoglądaniu na statyczne zdjęcie uświadomić sobie, ile tak naprawdę akcji się tam rozgrywa.

Wycinek 1 (skala 100%) na górną część pierwszego filaru. Widoczne liczne bardzo młode jasnoczerwonawe gwiazdy formujące się w gęstych chmurach gazu i pyłu. Skala 100% oznacza wycinek z pełnego kadru - nie jest to sztuczne powiększenie wybranego fragmentu zdjęcia, ale rzeczywista rozdzielczość, jaką teleskop Webba faktycznie posiada. Credit: NASA/JWST

Wycinek 2 (skala 100%) na górną część środkowego filaru. Doskonale uwidocznione są tu wodorowe części mgławicy, które to cząsteczki powstają m.in. na skutek dżetów z formujących się młodych gwiazd. Skala 100% oznacza wycinek z pełnego kadru - nie jest to sztuczne powiększenie wybranego fragmentu zdjęcia, ale rzeczywista rozdzielczość, jaką teleskop Webba faktycznie posiada. Credit: NASA/JWST

Wycinek 3 (skala 100%) na górną część trzeciego, najmniejszego filaru. Także tu widoczne liczne nowe gwiazdy o krótkim czasie istnienia, prawdopodobnie liczącym sobie jedynie kilkaset tysięcy lat, emitujące wyraźne, jasnoczerwonawe światło w zakresie podczerwonym. Skala 100% oznacza wycinek z pełnego kadru - nie jest to sztuczne powiększenie wybranego fragmentu zdjęcia, ale rzeczywista rozdzielczość, jaką teleskop Webba faktycznie posiada. Credit: NASA/JWST

Dodatkowo warto pamiętać, że w przeciwieństwie do teleskopu Hubble'a, który mógł obserwować Kosmos w świetle widzialnym, jego następca JWST nie ma takiej możliwości i rejestruje Wszechświat w podczerwieni. Choć pomimo upływu lat nie można odmówić uroku zdjęć M16 w świetle widzialnym, ani umniejszyć ich wagi naukowej, nie da się ukryć, że obserwacje JWST w zakresie podczerwonym są w stanie ujawniać nieporównywalnie bardziej szczegółowe obrazy. Dzięki obserwacji w podczerwieni widok tego obiektu z teleskopu Webba pozwala dostrzec tysiące zupełnie nowych, niewidzianych wcześniej gwiazd świecących niczym w przezroczystym ośrodku międzygwiazdowym otaczającym filary, a także mnóstwo nieuchwytnych dotąd zawirowań i wirów wyrzeźbionych w samych kolumnach kosmicznego pyłu, wywołanych przez osadzone tam protogwiazdy. Trójwymiarowe filary wyglądają jak majestatyczne formacje skalne, ale w rzeczywistości są znacznie bardziej przepuszczalne. Kolumny składają się z chłodnego międzygwiezdnego gazu i pyłu, a te wydają się półprzezroczyste w świetle bliskiej podczerwieni.

Nowopowstałe gwiazdy to swego rodzaju "złodzieje sceny" na tym zdjęciu z NIRCam (kamera bliskiej podczerwieni). Są to jasnoczerwone kule, które zazwyczaj mają kolce dyfrakcyjne i leżą nieco bardziej ku centrum kadru poza jednym z gęstych filarów. Kiedy węzły materii osiągają wystarczającą masę tworząc się w słupach gazu i pyłu, zaczynają zapadać się pod wpływem własnej grawitacji, powoli się nagrzewają i mogą ewoluować w nowe gwiazdy. Faliste linie, które zdają się wyglądać niczym lawa na krawędziach niektórych filarów to wyrzuty z gwiazd, które jeszcze formują się w gazie i pyle. Naddźwiękowe dżety okresowo wystrzeliwujące z młodych gwiazd zderzają się z chmurami materii takimi jak te filary. Czasem powoduje to fale uderzeniowe mogące tworzyć faliste wzory na podobieństwo tych, jakie tworzy na powierzchni łódź podczas poruszania się po wodzie. Szkarłatnej barwy blask pochodzi od energetycznych cząsteczek wodoru, które powstają w wyniku dżetów i wstrząsów. Szczególnie namacalnie uwidacznia się to w drugim i trzecim filarze patrząc "od góry" - obraz z NIRCam praktycznie pulsuje ich aktywnością.

Wycinek 4 (skala 100%) na najjaśniejszy fragment gromady gwiazd poniżej drugiego i trzeciego filaru. Tu widać już w pełni wykształcone młode gwiazdy, które wyraźnie "oczyściły" otoczenie z kosmicznych pyłów i gazów, z których powstały. Skala 100% oznacza wycinek z pełnego kadru - nie jest to sztuczne powiększenie wybranego fragmentu zdjęcia, ale rzeczywista rozdzielczość, jaką teleskop Webba faktycznie posiada. Credit: NASA/JWST 

Wycinek 5 (skala 100%). Jeden z gęstszych fragmentów obłoków pyłowych i gazowych bliżej centralnej części mgławicy. Skala 100% oznacza wycinek z pełnego kadru - nie jest to sztuczne powiększenie wybranego fragmentu zdjęcia, ale rzeczywista rozdzielczość, jaką teleskop Webba faktycznie posiada. Credit: NASA/JWST

Wycinek 6 (skala 100%). Bardziej "południowy", silniej oddalony od samych filarów fragment mgławicy, z równie imponującym skupiskiem nowopowstałych gwiazd i śladów po licznych wyrzutach dżetów z młodych gwiazd. Skala 100% oznacza wycinek z pełnego kadru - nie jest to sztuczne powiększenie wybranego fragmentu zdjęcia, ale rzeczywista rozdzielczość, jaką teleskop Webba faktycznie posiada. Credit: NASA/JWST

Chociaż może się wydawać, że światło bliskiej podczerwieni pozwoliło JWST "przebić się" przez chmury pyłu i ukazać wielkie kosmiczne odległości poza filarami, na tym obrazie jak może dostrzec spostrzegawcze oko - nie ma galaktyk. Zamiast tego mieszanka półprzezroczystego gazu i pyłu znana jako ośrodek międzygwiazdowy w najgęstszej części dysku naszej Drogi Mlecznej, blokuje nam widok głębszego Wszechświata, skutkiem czego nie ujrzymy tu żadnych choćby najsłabiej zarejestrowanych galaktyk.

Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba jako międzynarodowy projekt prowadzony przez NASA, ESA i CSA jest w chwili obecnej najważniejszym na świecie obserwatorium kosmicznym. Działa zaledwie od kilku miesięcy i znajduje się dopiero u początku swej 10-letniej misji. Taki jest plan minimum, ale personel misji ma nadzieję, że w rzeczywistości teleskop Webba będzie mógł liczyć na przynajmniej dwa razy dłuższy czas działania. Podobnie jak w przypadku Kosmicznego Teleskopu Hubble'a, możemy spodziewać się stałej diety z przepysznych, budzących podziw i zdumienie obrazów przez wiele kolejnych lat.

Dla tych, którzy chcieliby czegoś więcej w kwestii szczegółowości od "marnego" 4K udostępniona została nieskompresowana wersja - ostrożnie przy pobieraniu, bo plik waży ponad 150 MB! Można ją pobrać z poniższych linków, a dodatkowo kilka innych wersji dla osób, które chciałyby zmienić tapetę na pulpicie swojego peceta czy innego sprzętu, w zależności od rozdzielczości używanego monitora/telefonu. Jak się pewnie domyślacie, u mnie Filary Stworzenia z teleskopu Webba już na dobre zagościły na ekranie telefonu. Kto wie, może zagoszczą jeszcze jako foto-tapeta w pokoju?

- HD (720 x 1280)
- Full HD (1080 x 1920)
- Full HD (1920 x 1080) w panoramie
- 4K (3840 × 2160)
- 4K (3840 x 2160) w panoramie
- FHD+ (2200 x 1080)

- pełna rozdzielczość .TIF (8423 x 14589) do druku (164 MB)

- pełna rozdzielczość .PNG (8423 x 14589) do wyświetlania (152 MB)

  f    t    yt   Bądź na bieżąco z tekstami, zapowiedziami, alarmami zorzowymi i wiele więcej - dołącz do stałych czytelników bloga na Facebooku, obserwuj blog na Twitterze, subskrybuj materiały na kanale YouTube lub zapisz się do Newslettera.

Oprac. własne na podst. materiałów NASA, AstronomyNow, UniverseToday.