Pro ty, kteří se dokážou zasnít při pohledu na hvězdy, to byl nejlepší vánoční dárek: Start rakety s nejvýkonnějším a nejdražším teleskopem, jaký kdy lidstvo sestrojilo. 

Jak vypadal vesmír po Velkém třesku?

Je to technický skvost, který má nahlédnout do nejvzdálenějších končin vesmíru – do jeho počátků – a sledovat vznik prvních hvězd. Teleskop Jamese Webba nám může ukázat, jak vypadal vesmír krátce po Velkém třesku, a tak významně posunout naše poznání vesmíru.

Po mnoha odkladech se teleskop vydal do vesmíru ve 13:20 našeho času v sobotu 25. prosince. Vynesla ho raketa Ariane 5 z evropského kosmodromu ve Francouzské Guyaně.

Na této stránce jste mohli sledovat start a první fáze letu v přímém přenosu. Vysílala je americká vesmírná agentura NASA. Teď se na ně můžete podívat ze záznamu – tady:

Teleskop, připravovaný NASA, Evropskou kosmickou agenturou ESA a Kanadskou kosmickou agenturou, by měl v budoucnu nahradit dosluhující Hubbleův dalekohled.

Webbův dalekohled má astrovědcům umožnit pozorovat jevy za vesmírného úsvitu, který následoval 250 milionů až 350 milionů let po Velkém třesku.

Budiž světlo

„I řekl bůh: Budiž světlo! A bylo světlo.“

Tímto způsobem popisuje zrod světla Genesis, tedy První kniha Mojžíšova, součást křesťanské i hebrejské i bible. Nahlíženo fyzikálními zákony, tak prosté to pochopitelně nebylo.

Krátce po Velkém třesku, který je zasazován do doby před 13,8 miliardy let, byl vesmír temný bez hvězd. Tvořily ho mraky vodíku, které se gravitací shlukovaly a ohřívaly. Až dosáhly teplot, jaké jsou ve středu Slunce, propukla v nich jaderná fúze. Pří ní se rodily první hvězdy.

Sběrné zrcadlo Webbova teleskopu složené z 18 šestiúhelníkových segmentů z pozlaceného berylia s celkovou plochou 25 m². Celková plocha zrcadla je 6,5krát větší než u Hubbleova teleskopu. | zdroj: ESA

Současné teleskopy, ani Hubbleův, tuto událost sledovat nedokážou, protože tak daleko nevidí. Webbův teleskop by to měl dokázat díky sběrnému zrcadlu z 18 šestiúhelníkových segmentů z pozlaceného berylia (každé o hmotnosti 20 kilogramů) s celkovou plochou 25 metrů čtverečních. Pohyb jednotlivých segmentů, a tedy i zakřivení zrcadla bude možno regulovat ze Země.

Teleskop, jehož životnost je plánována na deset let, bude pracovat v infračerveném spektru elektromagnetického záření s větším záběrem i vyšším rozlišením než jeho předchůdce – Hubble.

Je to tak citlivé zařízení, že by mělo být schopné zaznamenat tepelnou stopu čmeláka na vzdálenost statisíců kilometrů.

Hop, nebo trop

Mise Webbova teleskopu, který stál 9,75 miliardy dolarů, bývá nazývána „nejdražším astronomickým hazardem historie“. Bude riskantní, protože zrcadlo a solární panely dalekohledu se musí rozvinout daleko ve vesmíru. Zařízení bude vysláno do vzdálenosti 1,5 milionu kilometrů od Země, na oběžnou dráhu kolem Slunce – až za Měsícem. To znamená, že je jen minimální šance na jeho opravu, pokud se něco pokazí.

Startující raketa s teleskopem Jamese Webba. | zdroj: Profimedia

Po vypuštění Hubbleova vesmírného dalekohledu na oběžnou dráhu Země v roce 1990 nastal problém s jeho zrcadlem. Snímky, které teleskop odeslal na Zemi, byly rozmazané. NASA tedy vyslala raketoplán s astronauty a ti zařízení opravili.

Takové řešení u Webbova teleskopu nebude možné.

Jeden z manažerů mise Mike Menzel z NASA upozornil, že teleskop má tři stovky částí typu „jediný bod selhání“ (single point of failure). „Každý z nich musí fungovat správně, abychom z teleskopu dostali očekávané výsledky,“ cituje Mezela deník Wall Street Journal.

Ke svému cíli se teleskop, který byl při startu složen pod aerodynamickým krytem ve špici rakety, dostane za 29 dnů. Je to místo, kde se gravitační síly Země a Slunce navzájem ruší. Tam se teleskop definitivně rozbalí a odtud bude pozorovat vesmír. Pokud tedy vše dopadne podle plánu…

Bude to technologicky náročná operace. Přístroj se má rozkládat několik týdnů. Potom se začne kalibrovat a testovat. Do práce by se měl pustit příští rok v květnu.

Držme palce, ať se tahle ohromná věc podaří.

Místo, odkud má Webbův telekop hledět do vzdálených končin věsmíru. Je to librační centrum L2, kde se vyrovnává gravitační působení těles. Pokud se v něm nachází malé třetí těleso, nezmění dlouhodobě bez zásahu vnějších sil svoji polohu. | zdroj: ESA