För miljarder år sedan, långt innan ett virvlande moln av gas och damm smälte samman och bildade solen, lämnade ljus de tidigaste stjärnorna och började en lång resa genom rymden.

Ljuset har färdats sedan dess och täckt biljoner på biljoner mil. Det störtade av galaxer och deras begynnande stjärnor, av vilka några åtföljdes av planeter. Och på en av dessa utvecklades en art med förmågan att inte bara ifrågasätta vad som kan finnas där ute, utan att bygga verktyg för att se vad dess egna ögon inte kunde.

På måndagen fick världen sin första glimt av det uråldriga ljuset tack vare NASA:s rymdteleskop James Webb, det mest sofistikerade och ambitiösa verktyget för att titta på rymden som hittills har monterats.

Det är en ögonblicksbild av rymden, ljuset från otaliga galaxer som virvlar runt en central punkt som ljuset som kastas av från en discoboll. Flankerad av president Joe Biden och vicepresident Kamala Harris, presenterade NASA-administratören Bill Nelson bilden på en presskonferens i Vita huset.

"Om du höll ett sandkorn på fingertoppen på armlängds avstånd, så är det den del av universum du ser - bara en liten fläck av universum," sa Nelson.

Webb är efterträdaren till rymdteleskopet Hubble, som förvandlade vetenskapens förståelse av universums viddighet. En av Hubbles mest kända bilder, eXtreme Deep Field, visar ljusfläckar som representerar cirka 5 500 galaxer, varav de svagaste gör det möjligt för oss att se tillbaka i tiden 13,2 miljarder år.

Webb låter astronomer zooma in på Hubbles svagaste fläckar.

"Det är ett känslomässigt ögonblick när du ser naturen plötsligt släppa några av sina hemligheter", säger Thomas Zurbuchen, biträdande administratör för NASA:s Science Mission Directorate. "Det är inte en bild. Det är en ny världsbild. Du kommer att se naturen ge upp hemligheter som har funnits där i många, många decennier, århundraden, årtusenden."

Webb kan, bokstavligt talat, se galaxer långt, långt borta som de var för länge, länge sedan – bara några hundra miljoner år efter big bang. Den fångar upp ljus i den infraröda delen av spektrumet, vars våglängder är för långa för att vara synliga för det mänskliga ögat.

Webb byggdes på Northrop Grumman's Space Park i Redondo Beach, Kalifornien, och lanserades på juldagen från Franska Guyana. Dess destination var L2, en vetenskaplig stenografi för den andra LaGrange-punkten ungefär 930 000 miles från jorden. Det är en av fem platser där solens och jordens gravitationskrafter är i balans, vilket gör att Webb kan förbli ett fast avstånd från vår planet.

Det tog nästan en månad för teleskopet att komma dit. Sedan vecklade sig teleskopet långsamt och medvetet ut sig under loppet av två veckor.

Ett intrikat system av spärrar, kablar och stift släppte ett femlagers solskydd ungefär lika stort som en tennisbana. När det väl var på plats svängdes teleskopets 18 hexagonala speglar på plats och skapade en bikakeliknande struktur 21 fot tvärs över. Processen skulle inte ha verkat malplacerad i ett avsnitt av "Transformers". (NASA släppte faktiskt en kort video om Webb med Peter Cullen, skådespelaren som röstade Optimus Prime i den ursprungliga tecknade 1980-talet.)

Varje spegel är belagd med 100 nanometer guld för att förbättra dess förmåga att reflektera infrarött ljus. Speglarna riktades noggrant in genom att fokusera på en stjärna med det svårhanterliga namnet 2MASS J17554042+6551277. Testbilden, som släpptes för allmänheten i mars, visade en lysande stjärna som verkade utstråla ljus från sex punkter, en egenskap hos teleskopets sexkantiga speglar.

Men bakgrunden fångade forskarnas uppmärksamhet:Bakom stjärnan fanns otaliga ljusfläckar, som var och en representerade en galax som är miljarder år gammal.

Det var en lockande titt på teleskopets kapacitet.

Hubble, som lanserades 1990, har erbjudit oöverträffad insikt i kosmos under dess decennier av tjänst. Dess observationer har hjälpt forskare att bestämma universums ålder och graden av dess expansion, tillsammans med att upptäcka svarta hål, obskyra månar och exoplaneter.

Men Webb är exponentiellt mer kraftfull. Dess spegel är sex gånger större än Hubbles, vilket innebär att den kan samla mycket mer ljus och titta längre tillbaka i tiden. Den har också mycket större möjligheter att studera infrarött ljus.

Webb skulle inte fungera om det var där Hubble är. Det nyare teleskopet är så mycket känsligare att det skulle överväldigas av ljus och värme från jorden, månen och solen. Men dess avstånd betyder också att det är för långt bort för att kunna repareras manuellt av rymdvandringsastronauter, eftersom Hubble har varit fem gånger sedan lanseringen.

Hubble hade varit på himlen i mindre än ett decennium när NASA började prata om tekniken som så småningom skulle ersätta den. Konstruktionen av det nya teleskopet, uppkallat efter NASA:s andra administratör, började 2004 med en budget på 1 miljard dollar och planerat lanseringsdatum 2010.

Men budgeten och tidslinjen expanderade nästan lika snabbt som universum det var tänkt att utforska.

Teamet behövde inte bara säkerställa att materialen och teknikerna på teleskopet skulle fungera korrekt när de sköts ut i rymden. I många fall, med tanke på enhetens banbrytande karaktär, var de också tvungna att uppfinna dessa material från grunden.

De segmenterade kryogena speglarna, femlagers solskydd, mikroslutarna som fångar infrarött ljus – allt måste först föreställas och laboratorietestas innan det tillverkas för användning på teleskopet.

Dess skyhöga kostnader åt i budgetar för NASA:s andra projekt. 2011 lade kongressen fram ett lagförslag för att döda projektet helt. Om en så här stor risk misslyckades, "kan astronomins framsteg ställas tillbaka med en generation", tidskriften Nature varnade 2010. + Utforska vidare

NASA släpper nästa våg av bilder från rymdteleskopet James Webb

©2022 Los Angeles Times.
Distribuerat av Tribune Content Agency, LLC.