De James Webb Space Telescope (JWST) viert vandaag zijn vierde verjaardag en net zoals PetaPixel twee jaar geleden deed, is dit het perfecte moment om de 25 beste ruimtelijke foto’s die Webb tot nu toe heeft gemaakt onder de loep te nemen.
Met een begroting van 10 miljard dollar van NASA/ESA/CSA heeft JWST in zijn eerste vier jaar van operatie een enorme hoeveelheid buitengewoon wetenschappelijk werk voortgebracht, waarvan een groot deel baanbrekend is. Maar op zichzelf volstaat dat niet om een foto op te nemen. Hoewel de wetenschappelijke waarde belangrijk is, moet een Webb‑beeld dat hier wordt getoond ook mooi zijn.
Naar onze mening haalt JWST — en andere telescopen bovendien — het best als kunst en wetenschap elkaar ontmoeten. Gelukkig is er geen gebrek aan adembenemende ruimtetonele foto’s uit de eerste vier jaar van Webb’s werking die zowel schoonheid als wetenschappelijke prestatie leveren.
Messier 74 (M74)
Uitgebracht in augustus 2022, toont deze afbeelding van Messier 74, ook bekend als de Phantom-galaxie, een cruciaal aspect van wat Webb zo bijzonder maakt. Wetenschappers hebben deze foto vastgelegd met Webb’s Mid-InfraRed Instrument (MIRI), dat midden-infraroodgolflengten gebruikt om door interstellair gas en stof te kijken, waardoor wetenschappers details kunnen onthullen die nog nooit eerder zijn gezien.
De Zuilen van de Schepping
Een van Webb’s grootste talenten is het combineren van beelden die op verschillende wavelengths zijn vastgelegd met de diverse instrumenten. In de onderstaande afbeelding van de iconische Zuilen van de Schepping, een van de bekendste kosmische structuren in het bekende universum, hebben wetenschappers gegevens uit MIRI en Webb’s hoog-resolutie Near-Infrared Camera (NIRCam) samengebracht. Het resultaat is een kleurrijke, scherpe foto vol galaxieën, sterren en rijke kosmische details.
De Tarantula-nevel
De Tarantula-nevel ligt op ongeveer 161.000 lichtjaar van de Aarde en behoort tot een van de grootste en helderste regio’s voor sterrenvorming in de Lokale Groep. Daardoor trekt het wetenschappers en astronomen aan. De Tarantula-nevel herbergt enkele van de heetste en meest massieve sterren in het hele universum, waardoor het een sterrenlaboratorium is voor het onderzoeken van hoe sterren ontstaan.
Jupiter
Hoewel JWST in staat is om ver in de kosmos te kijken, kan hij ook objecten dichtbij de Aarde vastleggen, zoals de nabije planeten. De afbeelding hieronder toont Jupiter zoals nooit eerder gezien, dankzij Webb’s NIRCam. Met de geavanceerde spectroscopische instrumenten van Webb kunnen wetenschappers de atmosferen en oppervlakken van planeten in het zonnestelsel en daarbuiten bestuderen.
Uranus
Een andere buur van de Aarde, Uranus, kreeg dankzij Webb’s NIRCam-instrument een zeer nabij beeld. De afbeelding toont Uranus en zijn ringen in verbluffende helderheid, waardoor de seizoensgebonden noordpoolkap van de planeet zichtbaar wordt. Webb heeft bovendien negen van Uranus’ 27 manen kunnen onderscheiden.
Neptune
Vervolgens Neptune. Het NIRCam-instrument van Webb is gevoelig genoeg om de zeer zwakke ringen, methaanijswolken en enkele van zijn manen te laten zien.
Saturn
Hoe fantastisch ook de portretten van JWST voor de planeten hierboven zijn, zijn foto van Saturnus mogelijk de meest indrukwekkende van allemaal. Met NIRCam zijn de glinsterende ringen van Saturnus vastgelegd in een zodanig betoverend licht dat het werkelijk geweldig is.
Messier 82 (M82)
Messier 82, ook bekend als de Koranen Galaxie (Cigar Galaxy), ligt op slechts 12 miljoen lichtjaren afstand. Het is, zoals Webb laat zien, extreem helder. De Koranen Galaxie is kleiner dan de Melkweg, maar vijfmaal zo luminos, en daarin vormt ze sterren aan tien keer het tempo van de Melkweg. Dankzij Webb’s vermogen om door gas en stof te kijken, konden wetenschappers het extreem actieve galactische centrum van de galaxie op ongekende manieren bestuderen.
SMACS 0723
Een van de eerste vijf volle-kleurfoto’s die het JWST-team wereldkundig maakte in juli 2022, deze foto is de geestelijke opvolger van Hubble’s beroemde Deep Field. Deze afbeelding, genomen door NIRCam, is een combinatie van 12,5 uur blootstellingstijd en is de hoogste resolutie foto ooit gemaakt van diep ruimte. Een deel van het licht in deze foto heeft meer dan 13 miljard jaar gereisd om de detectors van Webb te bereiken. Overwegende de schaal van wat Webb kan zien, is dit misschien wel het mooiste voorbeeld van allemaal.
Southern Ring Nebula
Een andere van Webb’s eerste beelden, de Southern Ring Nebula, is alsof je in een katteneoog kijkt, uiteraard als dat oog 0,5 lichtjaar in doorsnee zou zijn. Deze NIRCam-afbeelding is ronduit betoverend en ver buiten wat ruimtetelescopen vóór Webb konden bereiken.
Stephan’s Kwintet
Op het risico klinken als een sheared plate, hier is nog een beeld uit Webb’s oorspronkelijke beeldreleases. Het zou niet zo verrassend moeten zijn dat Webb’s eerste foto’s zo spectaculair waren, aangezien wetenschappers lange tijd hun eerste doelen hadden gekozen in de wetenschap hoe belangrijk het is om een goede eerste indruk te maken. De afbeelding toont vijf sterrenstelsels op ongeveer 290 miljoen lichtjaar van de Aarde, allemaal verstrikt in een kosmische strijd van wilskracht. Ze lijken hier zo klein, maar deze sterrenstelsels zijn ontzagwekkend massief, en het heeft Webb 1.000 verschillende foto’s gekost om deze uiteindelijke compositie te maken.
Carina-nevel
Dit is wellicht de bekendste van Webb’s eerste foto’s. Het is een van de favorieten van STScI‑beeldbewerker Alyssa Pagan, die eraan heeft gewerkt. Dit gebied wordt om een goede reden de “kosmische kliffen” genoemd. Het is een oud maar mooi beeld.
Rho Ophiuchi-wolkencollectief
Toen JWST zijn eerste verjaardag vierde, deed het Webb-team het in stijl met deze afbeelding van het Rho Ophiuchi-wolkencollectief. Dit is de dichtstbijzijnde stervormende regio tot de Aarde, en naar verluidt wellicht de mooiste in het Universum.
NGC 346
Deze sterrenwolkengroep ligt 200.000 lichtjaar van de Aarde vandaan, dus wetenschappers kennen hem erg goed. Of althans zo dachten ze. Het NIRCam-instrument van Webb heeft aangetoond dat de cluster veel meer bouwstenen bevat die nodig zijn voor zowel stervorming als planeten dan eerder werd aangenomen. Astronomen hebben Webb’s resolutie echt ten volle benut.
Cartwheel-galaxie
Deze afbeelding doet erg denken aan het vuurwerk dat Amerikanen afgelopen weekend zagen, maar dit is een galaxie op 500 miljoen lichtjaar afstand. De Cartwheel-galaxie oogt zo verbluffend omdat ze lang geleden een botsing met hoge snelheid heeft meegemaakt, wat een cascade aan gebeurtenissen heeft ontketend die de kenmerkende cirkelvorm heeft gevormd zoals hieronder te zien is.
MoM-z14
Op het eerste gezicht ziet dit beeld er zo basaal en saai uit in vergelijking met de bovenstaande foto’s. Toch kunnen schone ogen misleidend zijn bij de James Webb Space Telescope. Die kleine, vage vlek, MoM-z14, is de verregalaxie ooit waargenomen. Die bestond slechts 280 miljoen jaar na de Oerknal. Hoewel JWST ongetwijfeld dit record zal verbreken, net zoals het vrijwel al zijn andere records verbreekt, is dit voor nu een ongelooflijk record en een prestatie. Deze galaxie is zo’n 13,5 miljard jaar oud. Stel je dat eens voor.
JADES-programma — GOODS-South
Deze afbeelding, gemaakt als onderdeel van de JWST Advanced Deep Extragalactic Survey, of JADES, bevat 45.000 afzonderlijke sterrenstelsels. Om de schaal hiervan te illustreren: de Melkweg, hoewel een gewone, tamelijk normale galaxie, telt meer dan 400 miljard sterren en mogelijk triljoenen planeten.
NGC 3256
Deze foto toont NGC 3256, een “eigenaardige” galaxie op meer dan 120 miljoen lichtjaar afstand. De melkweg-achtige galaxie heeft ongeveer 500 miljoen jaar geleden een oude kosmische botsing meegemaakt, een hevige botsing tussen gelijksoortige spiraalstelsels. Het resulterende sterrenstelsel met verweven armen is zeker mooi om te zien.
De Rode Spinenevel
Laatst jaar legde Webb een kosmische spin vast in de Rode Spinenevel, officieel NGC 6537 genoemd. Het is een kosmische creepy-crawly die JWST met nog nooit eerder geziene details heeft opgelost. De centrale ster is hier duidelijk zichtbaar, iets helderder dan het omliggende stoffige gas. In zichtbare lichtbeelden, zoals die van Hubble, ziet de centrale ster er heel anders uit.
Messier 77 (M77)
Dit beroemde balkspiraalstelsel is een populair doelwit onder amateurastronomen omdat het slechts 45 miljoen lichtjaar verwijderd is. Veel geluk met het krijgen van zo’n foto vanaf de Aarde, want de atmosfeervrije kijk van Webb en zijn enorme spiegel stellen het in staat uitzonderlijk close-up foto’s te maken van objecten zoals M77.
NGC 2090
NGC 2090 was één van de Hubble Space Telescope’s vroege doelen in de jaren negentig, en de James Webb Space Telescope kreeg zijn eigen blik in 2024. Deze compositie combineert data van de NIRCam- en MIRI-instrumenten, en levert een opmerkelijk mooie foto op van een bekend gezicht. Overigens, dankzij de superieure instrumenten van Webb hebben wetenschappers bepaald dat de galaxie eigenlijk op 40 miljoen lichtjaar afstand ligt, niet 37 miljoen zoals wetenschappers met Hubble dachten. Drie miljoen lichtjaar mag misschien niet veel klinken, maar dat is ongeveer 1,76e19 mijl afstand. Dat zijn heel wat nullen die Webb heeft opgelost.
Westerlund 1
Hoewel de James Webb Space Telescope niet altijd zijn karakteristieke diffractiepatroon laat zien, bood de open cluster Westerlund 1, op 12.000 lichtjaar afstand, genoeg sterren voor Webb’s spike-effecten. Westerlund 1 is speciaal vanwege het enorme aantal verschillende typen sterren die erin voorkomen, en die zullen zeker duidelijk zichtbaar zijn in deze foto.
I Zwicky 18
Deze galaxie werd voor het eerst waargenomen in de jaren dertig door de Zwitserse astronoom Fritz Zwicky, vandaar de naam. De galaxie heeft talrijke plotselinge uitbarstingen van stervorming meegemaakt, wat heeft geleid tot een zeer mooie, buitengewoon ongebruikelijke ruimtefoto. Het is vreemd om zo veel sterren te zien in zo’n relatief kleine ruimte, omgeven door veel duisternis.
NGC 6822
Onregelmatige (irreguliere) galaxiën zijn tot de allerbeste. JWST’s MIRI- en NIRCam-instrumenten legden dit beeld vast van NGC 6822, de naaste grote buur van de Melkweg die geen satellietgalaxie is. Deze galaxie is interessant voor wetenschappers omdat, net als veel van de vroegste galaxieën in het Universum, NGC 6822 relatief lage metallische inhoud heeft, wat betekent dat er relatief weinig elementen naast waterstof en helium aanwezig zijn. Het bestuderen van galaxieën als NGC 6822 kan nuttige inzichten opleveren in de kosmische omstandigheden direct na de Oerknal.
Galaxy Cluster SDSS J1226+2152
Laat je niet misleiden door de schijnbare eenvoud van deze foto. Deze galaxiecluster, SDSS J1226+2152, heeft misschien geen pakkende naam of fraaie, kleurrijke details, maar het is een van Webb’s belangrijkste foto’s tot nu toe. Het belang van deze afbeelding ligt in het fysieke fenomeen dat hij laat zien: zwaartekrachtslenzen. Dit is de manier waarop de James Webb Space Telescope miljarden jaren in het verleden kan aanschouwen, het beeld van extreem verre, opmerkelijk donkere galaxieën. Webb kijkt voorbij nabijgelegen galactische verwikkelingen die zo immens zijn dat ze ruimtetijd zelf buigen en het licht van achtergrondgalaxieën versterken zodat wij het kunnen zien. Dit vormt een bijzonder waardevolle verzameling zwaartekrachtsgewende galaxieën die onschatbaar zal blijken voor wetenschappers die proberen te begrijpen hoe het Universum is gevormd en zijn fundamentele aard te bestuderen. Mooi? In eerste instantie misschien niet, maar de ware schoonheid van deze afbeelding ligt in wat eronder de oppervlakte schuilt.
