Co je třeba vědět o vesmírném dalekohledu Jamese Webba

Pochopíte, že biblický pohled již informuje o budoucích objevech

Napsali Joshua Howells a Mark Harwood
Přeložil Pavel Akrman (Kreacionismus.cz)

Publikováno: 26. prosince 2021

Celosvětová odpověď na pandemii COVID-19 se projevila tak, že rok 2020 byl rokem opožděných akcí: od olympijských her přes místní svatby až po 145. ročník výstavy psů Westminster Kennel Club. Pro astronomy a kosmology to znamenalo bolestné zpoždění startu vesmírného dalekohledu Jamese Webba (JWST nebo zkráceně Webb) z 30. března 2020. Ale vědci jsou již zvyklí čekat na toto další „oko na obloze“.

Stavba JWST byla zahájena v roce 1996 a jeho start byl původně plánován na rok 2007. Ale mnohonásobné zpoždění a rozšíření celého projektu vedlo k navýšení rozpočtu z 0,5 miliardy na 9,6 miliardy USD, a konečné datum spuštění bylo stanoveno na 25. prosinec 2021.

Nicméně čekání na „první observatoř příštího desetilet퓹 za to určitě stálo. Jako všechny velké moderní dalekohledy, i JWST slibuje uspokojit lidskou touhu po odhalení vzniku života! Citujeme webové stránky NASA a ESA:

„Vesmírný dalekohled Jamese Webba bude obrovským skokem vpřed v naší snaze porozumět vesmíru a našemu původu“²

„Hlavním cílem JWST je osvětlit náš kosmický původ“³

My víme, že Bible obsahuje přesné očité svědectví o původu vesmíru, a lidské interpretace dat z teleskopů jsou ve srovnání s biblickým písemným záznamem pouhou spekulací. Je těchto 10 miliard dolarů jen vyhozených z okna?

en.wikipedia.org

Přitom biblický pohled na svět by vědcům v jejich zkoumání velmi pomohl (vždyť základem moderní vědy je ve skutečnosti biblický světonázor⁴), a nazmar by nepřišly ani peníze ani čas. Nové objevy nám umožňují lépe porozumět a docenit vesmír, který stvořil Bůh, pomáhají nám naplňovat Bohem danou touhu po zkoumání a vhledu, a zároveň nám pomáhají v oslavě Boha!

„Nebesa vyprávějí o Boží slávě“ (Žalm 19:1).

Očekáváme také, že tyto objevy budou zcela v souladu s Božím popisem počátků, jak to nalezáme v Genesis.

Důvody rozsáhlých zpoždění v sobě zahrnují množství kontrol, kterými Webb musel projít před spuštěním. Na rozdíl od Hubbleova vesmírného dalekohledu (HST – Hubble Space Telescope), Webb nebude umožňovat servis.

Velká část našich znalostí vesmíru pochází z Hubbleovy (HST) servisní mise v roce 1993. Krátce po startu 24. dubna 1990 byly první neuspokojivé snímky připisovány sférické aberaci (nepřesnosti) v primárním Hubbleově zrcadle. Naštěstí nedaleká oběžná dráha 547 km umožnila raketoplánu Endeavour přiblížit se k HST a astronauti NASA provedli příslušné úpravy k obnovení zamýšlené výkonnosti. To značně zlepšilo snímky HST, které pak byly dále vylepšeny aktualizacemi a výměnami, provedenými během 4 následných servisních misí.

SciTechDaily

Webb není navržen tak, aby byl obsluhován lidmi nebo roboty, a to kvůli obrovské vzdálenosti od Země. Na rozdíl od Hubbleova dalekohledu bude JWST obíhat kolem Slunce v místě známém jako Lagrangeův librační bod 2 (také bude obíhat samotný Lagrangeův bod 2 po halo orbitě⁵), gravitačně stabilní místo ve vesmíru vzdáleném 1,5 milionu km od naší planety (viz obrázek 3).

NASA

Vzhledem k cílům mise JWST je nutné umístit Webb daleko od Země. Aby bylo možné vidět i ty nejvzdálenější hvězdy a galaxie, Webb musí pracovat v infračervené části elektromagnetického spektra (viz obr. 4), protože vzdálenější objekty mají tendenci vyzařovat světlo s červeným posuvem, a vlnové délky infračerveného záření lépe pronikají mezihvězdným plynem a prachem.

NASA

Problém je v tom, že i objekty s velmi nízkou teplotou vydávají infračervené záření, takže každý satelit, vypuštěný na oběžnou dráhu kolem Země, bude přijímat infračervené záření nejen ze Země, ale také z Měsíce. Proto je potřeba, aby byl Webb tak daleko od Země.

Ale ani vzdálenost 1,5 milionu km nemusí být dostatečná na to, aby citlivé přístroje na JWST mohly fungovat bez tepelného štítu. Požadovaná teplota není vyšší než -225⁰C! Proto je potřeba Webbův sofistikovaný sluneční štít, viděný z horké strany na obr. 5 (vpravo). Tato sluneční clona bude chránit vědecké přístroje před žárem Slunce, Měsíce a Země.

NASA

Vědecké cíle JWST jsou obrovské. John Mather, hlavní vědecký pracovník projektu JWST řekl:

„Webb bude mít ambiciózní vědecký program – od studia malých světů v naší Sluneční soustavě až po průzkum nejvzdálenějších končin vesmíru. Podíváme se na všechno, co je možné ve vesmíru vidět.“⁶

NASA rozdělila vědecké cíle do čtyř kategorií⁷:

1. Raný vesmír
2. Galaxie v čase
3. Životní cyklus hvězd
4. Jiné světy

V rámci těchto kategorií se nyní blíže podíváme na otázky, na které vědci očekávají od JWST odpověď, a na každou otázku poskytneme biblický pohled:

1. Raný vesmír:

„Webb bude výkonným strojem času s infračerveným viděním, který nahlédne o více než 13,5 miliardy let zpět do minulosti, aby viděl první hvězdy a galaxie formující se z temnoty raného vesmíru.“⁸

Říká se nám, že Webb uvidí hvězdy a galaxie tak, jak se vynořily před 13,5 miliardami let, a to je význam slova „raný“. Všimněte si, že toto je tvrzení založené na víře v model velkého třesku. To, co bude Webb skutečně pozorovat, bude jen světlo z galaxií a hvězd, které jsou velmi vzdálené. Jak dlouho trvá dolet toho světla na JWST, je další otázka. Dokonce i předpokládané obrovské vzdálenosti k velmi vzdáleným galaxiím⁹ jsou ve skutečnosti závislé na modelu a jeho parametrech. Jediné, co lze bez jakýchkoli vícečetných interpretací říci je očekávání, že Webb bude pozorovat objekty s červeným posuvem (viz odstavec pod názvem Rudý posuv) až do Z=15¹⁰ se stonásobnou citlivostí oproti Hubbleovu dalekohledu. Nejvzdálenější galaxií, kterou HST viděl, je GN-Z11¹¹ při Z=11.09.

Proč jsou nejvzdálenější hvězdy a galaxie zajímavé?

Kosmologové doufají, že Webb najde galaxie populace III¹² – ty se mají skládat z hvězd, tvořených POUZE vodíkem a heliem (a stopovým množstvím lithia)¹³ a ŽÁDNÝMI těžšími prvky.

Podle modelu velkého třesku to mají být hypotetické hvězdy první generace, a proto by měly být nejvzdálenějšími hvězdami.

Dosud byly přímo pozorovány pouze hvězdy Populace II a Populace I.¹⁴ Nicméně přítomnost těžších prvků odhalují dokonce i spektra vzdálených kvasarů (tj. že plyn obklopující kvasary obsahuje prvky těžší než vodík a helium), a přesto se teorie velkého třesku opírá o existenci hvězd populace III:

Předpokládá se, že reionizaci (údajné rozpouštění kosmické mlhy v raném vesmíru, pozn. překl.)¹⁵ spustily právě tyto hvězdy Populace III a byly tak zdrojem těžších prvků.¹⁶ Tudíž nejsou-li hvězdy Populace III, nemůže existovat ani žádný uhlík, žádný kyslík, žádný křemík, žádná Země, žádný člověk!

Rudý posuv

Červený posuv popisuje projevy spektrálních znaků hvězd a galaxií, jež se posouvají v rámci spektra k delším, a tedy červenějším vlnovým délkám. K popisu změny vlnové délky se používá parametr červeného posuvu Z

Kde:
λobs = Pozorovaná vlnová délka spektrální vlastnosti
λrest = vlnová délka spektrální vlastnosti, pokud hvězda byla pro pozorovatele v klidu (nebo jak to bylo změřeno v laboratoři)

Rudý posuv vykazují všechny hvězdy a galaxie dostatečně vzdálené od Země, a jejich příslušný rudý posuv se zvyšuje s jejich vzdáleností od Země (Hubbleův zákon). Proto se červený posuv „Z“ používá jako plnohodnotný parametr pro vzdálenost od Země.

Vznik supermasivní černé díry?

Hvězdy populace III¹⁷ jsou také zajímavé pro ty, kteří zkoumají vznik supermasivních černých děr (SMBH). Zatímco standardní hvězdné černé díry zapadají do známé fyziky (jejich vznik se dokládá z pozorovaní neutronových hvězd¹⁸), supermasivní černé díry jsou příliš velké na to, aby se vytvořily v časovém rámci velkého třesku přirozenou cestou.¹⁹

Problém existence SMBH se ještě zhoršil v prosinci 2017, kdy byla nalezena nejvzdálenější SMBH s rudým posuvem Z = 7,54. Z této hodnoty se odvozuje stáří na 690 milionů let po velkém třesku, což je pouhých 5 % z údajných 13,8 miliard let stáří vesmíru. A to je pro naturalistickou historii problém – jak došlo za tak krátkou dobu k akreci (nahromadění hmoty) černé díry 800 milionkrát hmotnější než Slunce!

I když se o domnělých hvězdách Populace III¹⁷ říká, že byly 500krát hmotnější než Slunce²⁰ (tj. větší než kterákoli hvězda, kterou jsme kdy pozorovali), jejich výsledné černé díry (100 až 200 hmotností Slunce) jsou stále příliš malé na to, aby mohly být předchůdci SMBH.

O tom, jak by se mohly SMBH formovat tak daleko od Země, existuje řada alternativních teorií. V současnosti populární teorie předpokládá, že velmi velká plynová mračna se zhroutí přímo do černé díry o hmotnosti 1 000–10 000 Sluncí (toto je potřebná hmotnost předchůdce pro akreci a sloučení, aby černá díra narostla v rámci historie velkého třesku do velikosti SMBH). Nicméně aby k tomu mohlo dojít, je k tomu potřeba souboru zvláštních shod okolností²¹ napříč celou teorií odshora dolů (viz odstavec „Vznik galaxií“ níže). Věří se, že pozorování z JWST pomůže objasnit, která teorie, pokud vůbec nějaká, je správná.

2. Galaxie v čase

„Nebývalá infračervená citlivost JWST pomůže astronomům porovnat nejslabší a nejstarší galaxie s těmi dnešními velkými spirálními a eliptickými, což nám pomůže pochopit, jak se galaxie v průběhu miliard let shlukují.“²²

Znovu si všimněte předpokladu, že nejslabší a nejvzdálenější galaxie jsou nejstarší. Vzdálenost sice může být zástupným znakem relativního časového období, avšak časová osa velkého třesku je závislá na jeho předpokladech.²³ Vývoj galaxií je dlouhodobým problémem velkého třesku.²⁴

Astronom Edwin Hubble jako první klasifikoval galaxie na základě jejich morfologie a přišel s následujícími kategoriemi:

1. Eliptické (E)
2. Čočkové (SO)
3. Spirální (S)
4. Spirální s příčkou (SB)
5. Nepravidelné (Irr).

Ačkoli Hubble neměl nutně v úmyslu naznačovat, že galaxie se vyvíjejí od jednoduchých ke složitým (od bodu 1 až 4), mělo se za to, že galaxie začínají jako eliptické a poté dospívají ke spirálním.

University of Iowa Department for Physics and Astronomy

Nyní se věří, že pokud se galaxie vyvíjejí, vyvíjejí se spíše zprava doleva (na obr. 6) než zleva doprava, protože:

1. Pravotočivé spirální galaxie jsou modřejší, a proto údajně mladší (modré hvězdy hoří jasněji, a proto rychleji prohoří jejich palivo).
2. Snímky toho, co vypadá jako slučování galaxií naznačují, že eliptické galaxie se vyvinuly sloučením diskových galaxií.

NASA

Nicméně astronomové jsou nuceni obtížně začleňovat do evoluční teorie i stále rostoucí počet nezvykle vypadajících galaxií, jako jsou například prstencové galaxie (viz obr. 7).

Zralé, velmi vzdálené galaxie

Model velkého třesku nepřipouští, aby velmi vzdálené galaxie, které údajně vznikly brzy po velkém třesku, vypadaly „dospěle“ (tj. galaxie mají vysoký obsah těžších prvků a dobře zformovanou strukturu, např. diskové/spirální). Přesto některé takové začínáme nalézat, například Wolfův disk,²⁵ což je galaxie s rudým posuvem Z= 4,26. Jak narůstá podezření, že tyto galaxie jsou běžnější, než se dříve myslelo, teoretici se předhánějí v jejich vysvětlení. A protože JWST bude pozorovat některé z nejvzdálenějších galaxií, můžeme očekávat více takových objevů, jako je Wolfův disk.

Vznik galaxií

Pro formování galaxií proti sobě stojí v současnosti dvě konkurenční hypotézy: budování galaxií zdola nahoru a shora dolů. Teorie shora dolů předpokládá, že ve vesmíru se nejprve vytvořily ty největší struktury a poté se rozdělily do kup, skupin a galaxií. Teorie zdola nahoru spekulují, že prvotní fluktuace vytvořily nejprve protogalaxie, které se díky gravitační přitažlivostí rozrostly do galaxií, skupin, kup atd.

Zatímco astronomové očekávají, že Webbův dalekohled a další nová pozorování pomohou rozvinout tyto teorie, jedinou odpovědí, byť zřídka zvažovanou je to, že je učinil Bůh tak jak jsou!

3. Životní cyklus hvězd

„Webb bude schopen vidět skrz a do masivních mračen prachu, kde se rodí hvězdy a planetární systémy, což je pro observatoře typu Hubble, pracující ve spektru viditelného světla, nedosažitelné.“²⁶

Spektroskopie se používá k výpočtu přesných množství prvků ve hvězdách. Pomocí teorií částicové a kvantové fyziky, dobře vyzkoušených zde na Zemi můžeme vypočítat, jak dlouho a jakým palivem bude hvězda hořet, a jak se bude tato hvězda v průběhu času měnit.

Zatímco tyto teorie jsou dobře zavedené, v současnosti přijímaná teorie pro tvorbu hvězd (Jeansovo zhroucení molekulárního mračna²⁷) obsahuje množství neprokázaných předpokladů.

Na stránkách NASA²⁸ v sekci pro JWST vidíme uvedeny dvě otevřené otázky, na které má dalekohled Webb odpovědět:

1. Jak se zhroutí hvězdotvorná mračna plynu a prachu na hustá jádra?
2. Jak vypadá raný vývoj protohvězd?

Jiná webová stránka JWST říká:

„Výzkumníci stále neznají podrobnosti o tom, jak se pro vznik hvězd zhroutí mračna plynu a prachu, nebo proč se většina hvězd tvoří ve skupinách, či jak přesně vznikají planetární systémy.“²⁶

Standardní vysokoškolská učebnice astrofyziky uvádí:

„Jedna oblast, v níž ani zdaleka ještě nemáme jasno, leží v nejranějším stadiu evoluce, totiž formování objektů z mezihvězdných molekulárních mračen ještě před jaderným spalováním, známých jako protohvězdy.“²⁹

Jedním z problémů je nemožnost opakovat příslušné procesy v laboratoři. Dalším je fakt, že vznik hvězdy nikdo nikdy nepozoroval. A samozřejmě je nemožné pozorovat události, které se údajně měly odehrávat v časovém horizontu milionů let.

Jediné, co máme je sbírka obrázků plynových mračen s různou hustotou a teplotou. Říká se nám, že jsou to obrázky plynových mračen v procesu formování hvězd, ale mohou to být jednoduše různé vytvořené vesmírné objekty.

Zatímco biblická historie nám říká, že naturalistický vznik hvězd není nutný, pro časovou osu velkého třesku je to nezbytné. 13,8 miliardy let přesahuje hranici životnosti většiny hvězd. Proto aby bylo zachováno paradigma velkého třesku, muselo mnoho dnes viděných hvězd vzniknout v této časové ose, nejen blízko počátku. Ve skutečnosti abychom dostali dnešních 10²² hvězd, musely by vznikat každodenně po celou dobu údajných 13,8 miliardy let.

Protože se nám říká, že hvězdy se tvoří v obřích molekulárních mračnech, je v zájmu astronomů použít infračervené dalekohledy, protože infračervené záření snáze proniká prachem a plynem. Významné možnosti infračerveného spektra a velké zrcadlo umožní JWST získat vynikající snímky za hranicemi mračen prachu a plynu. (Viz obr. 8).

NASA

Nukleosyntéza

Přední ateista Carl Sagan je známý výrokem: „Jsme uděláni z hvězdné hmoty.“ Odkazoval tím na teorii, že většina atomových jader v našich tělech byla vytvořena jadernými pecemi a výbušnou smrtí hvězd ve starověkém vesmíru. To je teorie nukleosyntézy (světský příběh o tom, jak vznikly všechny prvky), a má vysvětlovat produkci a původ všech prvků ve vesmíru. Nukleosyntéza velkého třesku je součástí prezentovaného příběhu – a nejen jako vysvětlení velké hojnosti lehkých prvků (vodík, deuterium a helium), ale i jako důkaz velkého třesku. Kritiku tohoto tvrzení jsme uvedli zde.

Ještě spornější je v evoluční komunitě množství těžších prvků (těžších než železo), protože u určitých prvků dosud nebyla pozorována jejich přírodní produkce, natož aby byl tento přirozený proces schopen vyprodukovat to obrovské množství různých prvků nalezených ve vesmíru.

Až do prvního sloučení neutronových hvězd (GW170817) v roce 2017 se předpokládalo, že některé z nejtěžších prvků vznikly v supernovách. Ale když GW170817 poskytla světelné křivky rozpadu odpovídající produkci těžkých radioaktivních prvků,³⁰ teorie nukleosyntézy těžkých prvků tiše změnila dominantního předchůdce hvězd z původních supernov na sloučení neutronových hvězd. Nicméně jedinou nalezenou (těžkou) stopou v rovině elementárního spektra bylo stroncium.³¹ Problém částečně spočívá v tom, že těžké prvky mají spektrální znaky v infračerveném pásmu spektra. Vesmírný dalekohled Jamese Webba, který uvidí blízké a střední infračervené spektrum nerušené zemskou atmosférou, má tedy dobrou pozici pro pozorování takových spektrálních prvků. Pokud interferometrické detektory gravitačních vln LIGO nebo VIRGO či kterýkoli jiný, dosud nepostavený, detekují sloučení neutronové hvězdy, pak bude JWST téměř jistě přemístěn, aby mohl toto sloučení pozorovat v naději, že identifikuje spektrální znaky těžších prvků.

Vznik planet

Infračervené schopnosti a poloha JWST nad zemskou atmosférou z něho činí jedinečný nástroj³² pro pozorování rotujících cirkumstelárních (okolohvězdných) disků hustého plynu a prachu obklopující hvězdy, a – jak nám bylo řečeno – právě v nich se mají tvořit planety. Odtud také jejich název: protoplanetární disky.

Říká se nám, že formování planet je prostým rozšířením tvorby hvězd:

„Podle našich současných znalostí se planety formují kolem nové hvězdy zhušťováním molekulárního plynu a prachu v disku, který je součástí většího molekulárního mračna. Kondenzace narůstá, až vzniknou obří planety, které se zahřejí, poté vyčistí své oběžné dráhy v disku a případně jej zakřiví. Zbývající plyn v disku nakonec zmizí a zůstanou jen planety, disk s prachem a suť.“³³

Jenže teorie formování planet má celou řadu problémů, z nichž nejvýraznější je tzv. bariéra metrových velikostí. Viz také článek Rostou planety z prachových prstenců?

Ačkoli problém naturalistické tvorby planet trvá po celou dobu, od objevu nyní více než 4 000 známých exoplanet v posledních 20 letech se objevily další potíže: Před objevem první exoplanety 51 Pegasi b v roce 1995, byla teorie vzniku planet založena pouze na známých planetách naší Sluneční soustavy.

Objev exoplanetárních systémů, neslučitelných s dlouho zažitými teoriemi o vzniku planet, si vynutil množství různých úprav, a dokonce i zcela nové teorie. Webová stránka JWST připouští:

„Soustavné objevování nových a neobvyklých planetárních systémů přimělo vědce přehodnotit své myšlenky a teorie o tom, jak se tvoří planety.“³⁴

Jednou z nejsnadnějších navrhovaných oprav je ponechat nedotčenou starou teorii o vzniku planet (a tím i nedotčenou základní mlhovinovou hypotézu, ale nechat planety cestovat do svých současných pozic v průběhu času. Toto je podle NASA jednou z klíčových otázek, na kterou musí JWST odpovědět:

„Tvoří se planety v planetárním systému na svém místě, nebo se po zformování na vnějším okruhu systému pohybují dovnitř?“³⁵

cen.acs.org

4. Jiné světy

„Webb nám řekne více o atmosféře extrasolárních planet a možná dokonce najde i stavební kameny života jinde ve vesmíru. Kromě jiných planetárních systémů bude Webb také studovat objekty v naší vlastní Sluneční soustavě.“³⁵

Schopnost Webbova dalekohledu detekovat atmosféry exoplanet jsme komentovali již dříve.

Kromě poskytování informací o atmosférách planet prostřednictvím zkoumání jejich chemického složení (obr. 9) bude Webb také pořizovat přímé snímky exoplanet pomocí svého palubního koronografu. Přímo zobrazeno bylo k prosinci 2021 pouze 104 exoplanet³⁶ (to je zhruba 0,2 % všech hlášených exoplanet).

Není tedy divu, že požadované odpovědi na mnohé otázky v kategorii „další světy“ přímo souvisí se zvýšeným zájmem veřejnosti o mimozemský život.³⁷ Mezi ně například patří:

• Můžeme najít planety obíhající v obyvatelných zónách hvězd, kde může být voda nebo snad i život?³⁸
• Jak se vyvíjel život na Zemi?²⁵
• Byl někdy život na Marsu?²⁵
• Co můžeme pochopit o formování planet, evoluci a vhodnosti planet co do obyvatelnosti – a to od naší vlastní Sluneční soustavy až po vzdálené hvězdné soustavy?²⁵
• Jaké jsou zdroje vody a organických látek pro planety v obyvatelných zónách?³⁹
• Jaký je původ vody a organických materiálů v planetárním systému?²⁶

JWST je navržen jedinečným způsobem tak, aby díky svým schopnostem a citlivosti v infračerveném pásmu odpověděl právě na tyto otázky (viz obr. 9).

Všimněte si, že pro evolucionisty je původ vody stále velkým problémem! A když už voda dorazí na Zemi nebo exoplanetu v obyvatelné zóně, pak je tu další problém, který voda představuje pro vznik života.

Závěr

S naší znalostí Bible a pochopením, že Bůh stvořil vesmír (Hebrejům 11:3), můžeme s jistotou předpovědět, že pozorování JWST budou i nadále odporovat evoluční teorii a komplikovat ji ohledně vzniku vesmíru, vzniku hvězd, vzniku planet, původu vody na Zemi a původu života. Pokud jde o posledně jmenovaný, očekáváme, že JWST bude dál odmítat možnost života na Marsu nebo jakékoli exoplanetě.

Doufáme a modlíme se, že tento dalekohled otevře oči mnohých k oslavě Boží a k úžasné a jedinečně obyvatelné Zemi:

Nebo tak praví Hospodin stvořitel nebes, ten Bůh, kterýž zformoval zemi a učinil ji, kterýž utvrdil ji, ne na prázdno stvořil ji, k bydlení zformoval ji: Já jsem Hospodin, a není žádného více.“ Izajáš 45:18

Možná, že JWST jako další oko lidstva k nebi umožní mnohým poznat pravdu, že Ježíš Kristus je Stvořitel a Pán a žádného jiného není!