Младата надежда на Пловдив в астронавтиката публикува „Наръчник към дълбоките тайни на Вселената“. Димитър Фердинандов, който изучава „Авиокосмическо инженерство“ в Университета в Бирмингам, е от онези личности, за които вчера не бе обикновен ден.

Димитър Фердинандов: Да се занимаваш с космонавтика в България е почти невъзможна мисияПловдивска надежда на астронавтиката коментира членството ни в ЕКА и спънките, които липсата му поражда

Публикуването на космическите снимки от мощния телескоп „Джейм Уеб“ накара десетки да настръхнат от визията на изящния и необятен Космос. Вчера за пореден път човечеството се убеди, че няма произведение на изкуството, което може да надмине таланта на Вселената.

Но осъзнаваме ли всъщност мащабността на случилото се? Фердинандов определи събитието като „Началото на златен век за астрономията и астрофизиката“.

„Човечеството за първи път успява да надникне зад воала на величествени звездни люпилни, да се запознае с изящния гравитационен танц на далечни галактики и със славните последни мигове на умиращи звезди. Уеб разучи атмосферата на екзотични светове и ни предостави най-дълбокия поглед назад в миналото, където първите галактики все още градят своите божествени структури“, написа той в профила си във Фейсбук.

За да поясни на любопитните какво всъщност показват съдбовните снимки на „Джеймс Уеб“, наследник на „Хъбъл“, младият пловдивчанин описа какво стои зад кадрите:

"Изображенията, направени със средноинфрачервения инструмент, виждат отвъд газовете и разкриват формирането на планетарни системи около млади звезди".

"Грандиозните изображения на мъглявината Южен пръстен дават възможност за нов поглед върху късните етапи на звездната еволюция и как звездите влияят на междузвездното пространство и развитието на галактиките.

Мъглявината Южен пръстен е планетарна мъглявина - разширяващ се облак от йонизиран газ, изхвърлен от външните слоеве на звезди - червени гиганти в късните етапи от техния живот. Планетарната мъглявина е най-често срещаният тип звездна смърт във Вселената. Докато червеният гигант изхвърля своите богати на елементи вътрешности в космоса, ядрото се охлажда, оставяйки звезда бяло джудже. Подобно бъдеще очаква нашето собствено Слънце.

Смята се, че планетарните мъглявини са от решаващо значение за химическата еволюция на Млечния път. Изучаването на това и бъдещи подобни изображения ще позволи на астрофизиците да научат повече за това как планетарни мъглявини допринасят за формирането на по-сложни планетарни системи като нашата".

"Инструментът на Уеб, записващ в средната инфрачервена област, предлага по-добро изображение на центъра на мъглявината, където две звезди са вечно обвързани в елегантен гравитационен танц. Очаква се, че по-ярката звезда скоро (е, поне след няколкостотин хиляди човешки живота) ще започне да отделя и своите външни слоеве в космоса".

"Квинтетът на Стефа̀н е е галактическа група, която претърпява величествено сливане. Изображението на Уеб дава по-добра представа за това как се развиват подобни галактически взаимодействия. Яркочервената област е междузвезден газ, който се нагрява от галактическото сливане и задейства мащабни процеси на звездообразуване. Инструментът на Уеб, записващ в средната инфрачервена област, разкрива образуването на нова свръхмасивна черна дупка в центъра на най-северната галактика. Въпреки че черната дупка остава завинаги скрита от погледа ни, нейното гравитационно привличане загрява газовете в центъра на галактиката, което я кара да свети по-ярко и издава раждането на галактическото чудовище.

Подобно сливане очаква нашата собствена галактика Млечен път. Изучаването на изображения от далечни сливания помага на учените да предскажат по-добре как ще протече сливането ни с Андромеда".

"През последните години изучаването на далечни планети стана обект на голям интерес за учените. Уеб се присъединява към усилията за проучването на най-екзотичните светове. Космическият телескоп успя да открие следи от вода в атмосферата на екзопланета на 1150 светлинни години от нас. Данните са толкова богати, че учените могат да отбележат наличието на облаци и мъгла.

За съжаление, не говорим за обитаем свят, а за газов гигант, намиращ се твърде близо до своята звезда, за да се образува течна вода. Въпреки това, значението на тези данни е изключително. Уеб може да успее да намери и потвърди първите обитаеми светове извън Слънчевата система".

"Как Уеб постига това? Докато планетата преминава пред звездата, Уеб поглежда звездата през атмосферата на планетата. Всички разлики в спектъра на светлината от звездата са резултат от взаимодействията на фотоните с елементи в атмосферата. Добре известно е какви дължини на вълните блокират определени елементи (това е универсално) и следователно може да се оцени съдържанието на атмосферата. Уеб ще търси признаци на живот (кислород, метан, вода, въглероден диоксид) в атмосферите на други планети."

"Кадърът на SMACS 0723 - супермасивен галактически куп - ясно показва колко по-мощен е Уеб. Докато за подобен кадър на Хъбъл са били необходими седмици (вдясно), Уеб единствено поглежда към това кътче на нощното небе за няколко часа и успява да създаде много по-сложно, подробно и ясно изображение (вляво)."

"Феноменалното на този кадър (наред с инженерния гений и безпрецедентния технологичен напредък) е, че освен поглед към началото на времето, той ни предоставя и възможността да вникнем в най-тъмните тайни на Космоса. 
 
Във Вселената съществува неравновесие на масите. Изучавайки поведението на галактиките, астрофизиците с изумление разбират, че звездните системи, космическият прах и мъглявините допринасят само за около 16% от масата на галактиките. До това заключение достигат, защото дори и в периферията на галактиките, звездите се движат със скорости, подобни на близките до центъра звезди, което противоречи на разбиранията ни по механика.
 
За да се справят с дисбаланса, учените приписват останалата маса на тъмна материя, която е недоловима за инструментите ни, но гравитационното ѝ влияние би обяснило поведението на галактиките. Възможно е Уеб да е ключът за разгадаването на тази невидима манта, прегърнала космическото пространство.
 
Всяка маса изкривява космическото пространство. Тъй като светлината следва извивките на космическото пространство, около масивни тела и космически структури има значително изкривяване на светлината, която преминава близо до тях. Подобни тела и структури се наричат гравитационна леща. Първият кадър на Уеб е именно на гравитационна леща - изключително масивният галактически куп SMACS 0723. Изчислявайки масата на телата в купа и наблюдавайки изкривяването на светлината, астрофизиците биха могли да оценят обхвата на тъмната материя. Дали тя произлиза от галактиките или съществува извън тях и единствено влияе на периферията им. Този кадър може би ще разкрие и ролята на тъмната материя при ранното формиране на галактиките. Много от галактиките на снимката (малки, в червен цвят) са съвсем в ранните етапи на своето формиране.
 
Уеб без съмнение е началото на златен век за астрофизиката. А дори не сме видели и първия кадър на екзопланета. Това по-късно днес".