James Webb: viisi vaikuttavaa kuvaa vuoteen 2023 mennessä ja niiden herättämät kysymykset

Perseidien meteoriparvi tarjoaa joka elokuun puolivälissä näyttävän ilmiön etenkin pohjoisella pallonpuoliskolla. Huipun aikana ihanteellisissa oloissa voi näkyä noin sata meteoria tunnissa. Näitä «tähdenlentoja» voi katsoa paljain silmin, mutta kaukaisen avaruuden tutkimukseen tarvitaan James Webb -avaruusteleskoopin (JWST) kaltaisia havaintolaitteita. Löydöt vastaavat kysymyksiin ja synnyttävät uusia. Tässä esitellään viisi elokuuhun 2023 mennessä julkaistua kuvaa sekä yrityksiä, jotka osallistuivat teleskoopin rakentamiseen.

Mikä on James Webb -avaruusteleskooppi?

James Webb -avaruusteleskooppi on suuri avaruusobservatorio, joka laukaistiin 25. joulukuuta 2021. Se täydentää ja jatkaa Hubblen tutkimusta; Hubblea ei poistettu käytöstä Webbin vuoksi. Webb on NASA:n, ESA:n ja CSA:n kansainvälinen hanke. Tärkein teollinen pääurakoitsija oli Northrop Grumman (NOC ) ja keskeinen optisten järjestelmien valmistaja Ball Aerospace. Teleskoopin pääpeilin halkaisija on 6,5 metriä. Se havaitsee pääasiassa infrapunasäteilyä, jonka avulla voidaan tutkia kaukaisia kohteita ja tähtien syntyä pölypilvien sisällä.

Kenen mukaan se on nimetty?

Teleskooppi on nimetty James E. Webbin mukaan. Hän johti NASA:a sen toisena pääjohtajana vuosina 1961–1968 ja valvoi Apollo-ohjelman kehitystä ja alkuvaiheita. Ohjelman tavoitteena oli viedä ihmisiä Kuuhun. Webb tuki miehitettyjen avaruuslentojen lisäksi laajaa tieteellistä ohjelmaa. NASA valitsi nimen kunnioittaakseen hänen panostaan avaruuslentojen ja avaruustutkimuksen kehittämiseen.

Mikä on sen tavoite?

JWST:n ensisijainen tavoite on lisätä ymmärrystämme universumista.  Tämä sisältää seuraavat asiat, ja paljon muuta.

• Tutkia tähtien ja planeettajärjestelmien muodostumista: Tarkkailemalla infrapunaspektrissä JWST voi läpäistä pölypilviä, joissa tähdet ja planeetat muodostuvat, tarjoten ennennäkemättömiä näkemyksiä näihin prosesseihin.
• Tutkia galaksien evoluutiota: Teleskooppi havaitsee eri kosmisilta aikakausilta tulevaa galaksien valoa ja tutkii niiden syntyä, kehitystä ja vuorovaikutusta ympäristön kanssa.
• Tutkia elämän edellytyksiä: Webb tutkii eksoplaneettojen kaasukehien koostumusta ja etsii kemiallisia piirteitä, jotka voivat kertoa elinkelpoisuuden edellytyksistä. Se auttaa selvittämään mahdollisia elämän olosuhteita Maan ulkopuolella.
• Tutkia varhaista universumia: Teleskooppi vastaanottaa hyvin kaukaisten kohteiden valoa ja näyttää siten maailmankaikkeuden varhaisia vaiheita alkuräjähdyksen jälkeen. Kyse ei ole fyysisestä aikamatkasta vaan kauan sitten lähteneen valon havaitsemisesta.

Webb kiertää Aurinkoa radalla, joka kulkee Aurinko–Maa-järjestelmän toisen Lagrangen pisteen (L2) ympärillä noin 1,5 miljoonan kilometrin päässä Maasta. Se ei seiso paikallaan pisteessä, eikä rata pysy vakaana ilman korjauksia: ylläpito vaatii ajoittaisia ohjausliikkeitä. Sijainti mahdollistaa Auringon, Maan ja Kuun lämpösäteilyn rajoittamisen aurinkosuojalla ja tukee herkkiä infrapunahavaintoja.

1. Jupiterin vaikutus aurinkokuntaan

Näyttäviä kohteita löytyy myös omasta aurinkokunnastamme. Vuonna 2022 julkaistut Webbin Jupiter-kuvat näyttävät planeetan revontulia, pilviä ja himmeitä renkaita.

Jupiterin voimakas painovoima voi siepata komeettoja ja asteroideja tai muuttaa niiden ratoja. Siksi sitä kutsutaan usein Maan suojelijaksi. Sama vaikutus voi kuitenkin myös lähettää kappaleita sisemmäs aurinkokuntaan. Vaikutus törmäysriskiin riippuu radoista ja tarkasteltavasta kappalejoukosta; Jupiter ei ole yleispätevä suojakilpi. Sen tutkiminen auttaa myös ymmärtämään muiden tähtien kaasujättiläisiä.

2. Kosminen kysymysmerkki

Kuvassa näkyy edelleen muodostuva nuori tähtipari Herbig–Haro 46/47. Alareunan lähellä, hieman keskikohdasta oikealle, on kaukainen taustakohde, joka muistuttaa kysymysmerkkiä. Juuri tämä muoto herätti paljon huomiota kuvan julkaisun yhteydessä vuonna 2023.

Erikoinen muoto synnytti myös spekulaatioita siitä, että eläisimme simulaatiossa. Kuva ei kuitenkaan todista tätä tieteellisesti. Luonnollinen selitys on kaukainen vääristynyt galaksi tai keskenään vuorovaikuttava galaksipari. Kuva lisäsi keskustelua ja yleisön kiinnostusta tähtitieteeseen.

3.  Earendelin värit

Vuoden 2023 tiedotteiden mukaan Earendel oli kaukaisin havaittu yksittäinen tähti. Hubble löysi sen vuonna 2022, ja Webb teki täydentäviä infrapunahavaintoja. Meidän ja tähden välissä oleva galaksijoukko suurentaa valoa gravitaatiolinssinä, mikä tekee kohteen havaitsemisen mahdolliseksi.

Havaitsemamme valo lähti noin 12,9 miljardia vuotta sitten, maailmankaikkeuden ensimmäisen miljardin vuoden aikana. Noin 28 miljardin valovuoden etäisyys tarkoittaa kosmologista etäisyyttä, jossa huomioidaan avaruuden laajeneminen; valo ei matkannut 28 miljardia vuotta. Earendel on muinaisenglannin «aamutähteä» tarkoittava sana. Nimen valinnut tutkija on kertonut myös Tolkienin teosten toimineen inspiraationa.

4.  Tähtien muodostuminen

Webb julkaisi kuvan heinäkuussa 2023 ensimmäisen tieteellisen havaintovuotensa kunniaksi. Se näyttää Rho Ophiuchin pilvikompleksin, joka on yksi Maata lähimmistä tähtien syntyalueista.

Rho Ophiuchin pilvikompleksi sijaitsee noin 390 valovuoden päässä Maasta. Kuvassa on noin 50 nuorta tähteä. Useimpien massa on Auringon massan luokkaa tai pienempi; S1 on Aurinkoa massiivisempi. Kuvasta voidaan oppia myös oman Aurinkomme ja aurinkokuntamme muodostumisesta.

5. Luomisen pilarit uudessa kuvassa

Hubble teki Kotkasumun Luomisen pilarit tunnetuiksi vuoden 1995 kuvallaan ja kuvasi niitä uudelleen vuonna 2014. Webb julkaisi infrapunakuvansa vuonna 2022 eli 27 vuotta Hubblen ensimmäisen kuvan jälkeen.

Webbin infrapunakamera paljasti lisää tähtiä ja yksityiskohtia Luomisen pilareiden pölypilvistä. Alue sijaitsee Kotkasumussa noin 6 500 valovuoden päässä Maasta. Nimi viittaa kaasu- ja pölypylväiden muotoon sekä niiden sisällä syntyviin tähtiin.

Havaintojen taustalla olevat yritykset

Northrop Grummanilla ja Ball Aerospacella oli tärkeä rooli Webbin ja sen osien rakentamisessa monien muiden kumppanien rinnalla. Seuraavat yritystiedot ja talousluvut ovat alkuperäisen vuoden 2023 artikkelin historiallisia tietoja. Ball Aerospacen myöhempi myynti on erotettu niistä.

1. Northrop Grumman Corporation (NYSE: NOC)

Northrop Grumman Corporationin pääkonttori on Falls Churchissa Virginiassa. Yhtiö toimii ilmailu-, avaruus- ja puolustusteknologiassa. Sen edeltäjä Northrop perustettiin vuonna 1939; Northrop Grumman -nimi otettiin käyttöön Grummanin oston jälkeen vuonna 1994. Yhtiö kehittää autonomisia järjestelmiä, kyberturvallisuutta, avaruusjärjestelmiä ja aseteknologiaa. B-2 Spirit -häivepommikone ja Webb ovat esimerkkejä sen osaamisesta. Se palvelee julkisia ja kaupallisia asiakkaita maailmanlaajuisesti, työllistää tuhansia ammattilaisia ja on listattu NYSE:ssä tunnuksella NOC.
https://youtu.be/af0y_8_T6gU

Vuoden 2023 artikkelissa ilmoitettu markkina-arvo: 65,89 mrd. USD
Historiallinen P/E-luku: 14,43
Historiallinen osakekohtainen tulos (EPS): 30,19 USD
Alkuperäinen vuoden 2023 artikkeli ilmoitti nämä Northrop Grummanin luvut ja kuvasi analyytikkoarvion sanalla «osta». Nämä ovat artikkelin historiallisia tietoja, eivät nykyinen sijoitussuositus tai varmennettu laskelma sijoitusyhtiöiden arvioista.

2. Ball Corporation (NYSE: BALL)

Ball Corporation (BALL ), jonka pääkonttori on Broomfieldissa Coloradossa, perustettiin vuonna 1880 lasipurkkien valmistajaksi. Yhtiö laajeni metallipakkauksiin ja alumiinituotteisiin juoma-, elintarvike- ja henkilökohtaisen hygienian aloille. Vuonna 2023 Ball Aerospace oli sen tytäryhtiö ja oli toimittanut Webbiin optista teknologiaa ja avaruusjärjestelmiä. Ball myi avaruusliiketoiminnan BAE Systemsille 16. helmikuuta 2024. Ball Corporation on edelleen erillinen pörssiyhtiö tunnuksella BALL; sen historiallinen osuus Webbissä ei tarkoita Ball Aerospacen nykyistä omistusta.
https://youtu.be/8ASrsh1WgKI

Vuoden 2023 artikkelissa ilmoitettu markkina-arvo: 17,40 mrd. USD
Historiallinen P/E-luku: 21,92
Historiallinen osakekohtainen tulos (EPS): 2,52 USD

Alkuperäinen vuoden 2023 artikkeli ilmoitti nämä Ball Corporationin luvut ja kuvasi arvion sanalla «pidä». Tiedot ovat historiallisia, eivät nykyinen sijoitussuositus.