140 ■ Proteus 85/2, 3 • Oktober, november 2022Paleontologija • Nova spodnjepermska ostanka hrustančnic (rod Petalodus) iz Karavank Naše nebo • Vesoljski teleskop Jamesa Webba in zgodnje galaksije Vesoljski teleskop Jamesa Webba in zgodnje galaksije Mirko Kokole Galaksije so velike skupine zvezd, ki vse- bujejo nekaj sto milijonov zvezd. Velike so lahko od 3.000 do 300.000 svetlobnih let oziroma od 1.000 do 100.000 parsekov. V vesolju so razdalje med različnimi objek- ti tako velike, da jih ni praktično meriti v metrih. Za bližnje razdalje radi uporablja- mo astronomske enote. Astronomska enota (a. e.) je dolžina velike polosi Zemljine orbite, ki meri 1.49×1011 metrov. Za zelo velike razdalje, kot so na primer velikosti galaksij in razdalje med njimi, postane astronomska enota nepraktična, zato uporabljamo dru- go enoto - parsek (pc). Ime parsek izvira iz okrajšave besed »paralaksa ene kotne sekun- de«. Parsek je oddaljenost telesa, ki ima le- tno paralakso 1 kotno sekundo. 1 parsek je tako enak 206.265 astronomskih enot ozi- roma približno tri svetlobna leta. Svetlobno leto je razdalja, ki jo svetloba v vakuumu prepotuje v enem letu. Eno svetlobno leto je tako enako 0,9 × 1.016 metrov oziroma 0,306 parseka. Še v začetku 20. stoletja so astronomi me- nili, da so galaksije le sateliti naše galaksije (Rimske ali Mlečne ceste). Ko pa je ameri- ški astronom, astrofizik, kozmolog, pravnik in častnik Edvin Hubble (1889-1953) leta 1925 izmeril razdaljo do nam najbližje gala- ksije (v ozvezdju Andromede), se je pokaza- lo, da je vesolje bistveno večje, kot so misli- li. Ugotovil je, da je Andromedina galaksija Nabor zgodnjih galaksij, ki jih je posnel vesoljski teleskop Jamesa Webba. Galaksije so bistveno bolj razvite, kot so astronomi pričakovali, kar kaže, da so verjetno začele nastajati prej, kot smo do sedaj domnevali. Predvsem je presenetljivo, da te galaksije vsebujejo prečke ter da so zelo številčne. Foto: NASA/CEERS/University of Texas at Austin. paleozojskega morskega psa iznad Hrušice. Proteus, 78 (9): 415-419. Novak, M., Forke, H. C., Schönlaub, H. P., 2019: The Pennsylvanian-Permian of the Southern Alps (Carnic Alps/Karavanke Mts.), Austria/Italy/Slovenia - fauna, facies, and stratigraphy of a mixed carbonate-siliciclastic shallow marine platform along the northwestern Palaeotethys margin: Field Trip C3. 19th International Congress on the Carboniferous and Permian, Cologne, July 29-August 2 2019, 251-302. Novak, M., Skaberne, D., 2009: Zgornji karbon in spodnji perm (Upper Carboniferous and Lower Permian). v: Pleničar, M., Ogorelec, B., Novak, M. (ur.): Geologija Slovenije. Ljubljana: Geološki zavod Slovenije, 99-136. Peternel, M., 1995: Zobje morskih psov v zgornjem karbonu Karavank. Jeseniški zbornik (Jeklo in ljudje), 7: 273-276. Ramovš, A., 1997: Petalodus ohioensis (Chondrichthyes, Upper Carboniferous) from the Karavanke Mountains, Slovenia. Neues Jahrbuch für Geologie und Paläontologie Monatshefte, 2: 109–111. Ramovš, A., 1998: Two new petalodont teeth (Chondrichthyes, Upper Carboniferous) from the Karavanke Mountains, Slovenia. Geologija, 40: 109- 112. Ramovš, A., Bedič, J., 1993: Enkratni petalodontni zobje v karavanških zgornjekarbonskih plasteh. Proteus, 56 (3): 149-150. Starost: 8,4 milijarde let Starost: 8,7 milijarde let Starost: 10,7 milijarde let Starost: 8,6 milijarde let Starost: 9,6 milijarde let Starost: 11,0 milijarde let 140 ■ Proteus 85/2, 3 • Oktober, november 2022Paleontologija • Nova spodnjepermska ostanka hrustančnic (rod Petalodus) iz Karavank Naše nebo • Vesoljski teleskop Jamesa Webba in zgodnje galaksije Vesoljski teleskop Jamesa Webba in zgodnje galaksije Mirko Kokole Galaksije so velike skupine zvezd, ki vse- bujejo nekaj sto milijonov zvezd. Velike so lahko od 3.000 do 300.000 svetlobnih let oziroma od 1.000 do 100.000 parsekov. V vesolju so razdalje med različnimi objek- ti tako velike, da jih ni praktično meriti v metrih. Za bližnje razdalje radi uporablja- mo astronomske enote. Astronomska enota (a. e.) je dolžina velike polosi Zemljine orbite, ki meri 1.49×1011 metrov. Za zelo velike razdalje, kot so na primer velikosti galaksij in razdalje med njimi, postane astronomska enota nepraktična, zato uporabljamo dru- go enoto - parsek (pc). Ime parsek izvira iz okrajšave besed »paralaksa ene kotne sekun- de«. Parsek je oddaljenost telesa, ki ima le- tno paralakso 1 kotno sekundo. 1 parsek je tako enak 206.265 astronomskih enot ozi- roma približno tri svetlobna leta. Svetlobno leto je razdalja, ki jo svetloba v vakuumu prepotuje v enem letu. Eno svetlobno leto je tako enako 0,9 × 1.016 metrov oziroma 0,306 parseka. Še v začetku 20. stoletja so astronomi me- nili, da so galaksije le sateliti naše galaksije (Rimske ali Mlečne ceste). Ko pa je ameri- ški astronom, astrofizik, kozmolog, pravnik in častnik Edvin Hubble (1889-1953) leta 1925 izmeril razdaljo do nam najbližje gala- ksije (v ozvezdju Andromede), se je pokaza- lo, da je vesolje bistveno večje, kot so misli- li. Ugotovil je, da je Andromedina galaksija Nabor zgodnjih galaksij, ki jih je posnel vesoljski teleskop Jamesa Webba. Galaksije so bistveno bolj razvite, kot so astronomi pričakovali, kar kaže, da so verjetno začele nastajati prej, kot smo do sedaj domnevali. Predvsem je presenetljivo, da te galaksije vsebujejo prečke ter da so zelo številčne. Foto: NASA/CEERS/University of Texas at Austin. paleozojskega morskega psa iznad Hrušice. Proteus, 78 (9): 415-419. Novak, M., Forke, H. C., Schönlaub, H. P., 2019: The Pennsylvanian-Permian of the Southern Alps (Carnic Alps/Karavanke Mts.), Austria/Italy/Slovenia - fauna, facies, and stratigraphy of a mixed carbonate-siliciclastic shallow marine platform along the northwestern Palaeotethys margin: Field Trip C3. 19th International Congress on the Carboniferous and Permian, Cologne, July 29-August 2 2019, 251-302. Novak, M., Skaberne, D., 2009: Zgornji karbon in spodnji perm (Upper Carboniferous and Lower Permian). v: Pleničar, M., Ogorelec, B., Novak, M. (ur.): Geologija Slovenije. Ljubljana: Geološki zavod Slovenije, 99-136. Peternel, M., 1995: Zobje morskih psov v zgornjem karbonu Karavank. Jeseniški zbornik (Jeklo in ljudje), 7: 273-276. Ramovš, A., 1997: Petalodus ohioensis (Chondrichthyes, Upper Carboniferous) from the Karavanke Mountains, Slovenia. Neues Jahrbuch für Geologie und Paläontologie Monatshefte, 2: 109–111. Ramovš, A., 1998: Two new petalodont teeth (Chondrichthyes, Upper Carboniferous) from the Karavanke Mountains, Slovenia. Geologija, 40: 109- 112. Ramovš, A., Bedič, J., 1993: Enkratni petalodontni zobje v karavanških zgornjekarbonskih plasteh. Proteus, 56 (3): 149-150. Starost: 8,4 milijarde let Starost: 8,7 milijarde let Starost: 10,7 milijarde let Starost: 8,6 milijarde let Starost: 9,6 milijarde let Starost: 11,0 milijarde let 142 ■ Proteus 85/2, 3 • Oktober, november 2022 143Vesoljski teleskop Jamesa Webba in zgodnje galaksije • Naše neboNaše nebo • Vesoljski teleskop Jamesa Webba in zgodnje galaksije kot so domnevali, in da bo treba modele njihovega razvoja še izboljšati. Tako kot vsak nov tehnološki napredek je tudi vesoljski teleskop Jamesa Webba pri- nesel nova spoznanja ter s tem odprl še več vprašanj. Ker je teleskop komaj začel delo- vati, bo zelo vznemirljivo slediti vsem novim odkritjem v naslednjih letih. Prav gotovo je, da se bo z njegovo pomočjo naše poznavanje vesolja in galaksij spremenilo in izboljšalo. Datuma: 15. 2. 2023. Kraj: Ljubljana. Čas: 22:00. od nas oddaljena kar 2,5 milijona svetlob- nih let oziroma 0,7 megaparseka (mega = 106). Razdaljo do Andromedine galaksije je izmeril s pomočjo kefeide, to je zvezde spremenljivke. Njen izsev je sorazmeren s periodo utripanja. Če poznamo zvezdin iz- sev in njeno magnitudo, lahko ugotovimo, kako daleč je. Hubble je nekaj let potem, ko je izmeril razdaljo do Andromedine galaksije, še en- krat pretresel svet astronomije in kozmolo- gije, ko je dokazal, da se večina galaksij od nas oddaljuje in da je hitrost oddaljevanja sorazmerna z njihovo oddaljenostjo. Danes to spoznanje imenujemo Hubblov (tudi Hu- bble-Lemaîtrov) zakon, ki je eden od teme- ljev kozmologije. Naslednje veliko odkritje v poznavanju ga- laksij je naredila ameriška astronomka Vera Rubin (1928-2016), ki je preučevala, kako hitro se gibljejo zvezde v diskih galaksij. Ugotovila je, da se hitrosti zvezd ne obna- šajo tako, kot bi pričakovali, če bi bile ga- laksije sestavljene le iz snovi, ki jo vidimo. Tako so astronomi prišli do odkritja temne snovi. To je snov, ki reagira z ostalo snovjo izključno preko gravitacije. Vesolje je sesta- vljeno iz 85 odstotkov temne snov in iz le 15 odstotkov »navadne« snovi. Kaj natančno je temna snov, še danes ne vemo. Vemo le, da mora obstajati in kako se obnaša. Danes imajo astronomi sledečo sliko gala- ksij in vesolja, v katerem se nahajajo. Ga- laksije so sestavljene iz zvezd, plina, prahu in temne snovi. Vesolje je nastalo z velikim pokom, v katerem sta v zelo kratkem času nastala prostor-čas in vsa snov, ki jo vsebuje. Prve zvezde in galaksije so nastale nekaj sto milijonov let po velikem poku. Najzgodnejše galaksije, ki smo jih do sedaj uspeli zazna- ti, so nastale približno 480 milijonov let po velikem poku. Za primerjavo povejmo, da je vesolje staro približno 13,7 milijarde let. Ob začetku so imeli astronomi zelo po- enostavljeni pogled na nastanek galaksij. Skupine zvezd nastajajo v velikih oblakih snovi. Nato se pod vplivom gravitacije zač- nejo združevati v galaksije. S pomočjo Hu- bblovega vesoljskega teleskopa so kasneje ugotovili, da sta nastanek in razvoj galaksij zelo zapletena procesa, ki vsebujeta trke bližnjih galaksij in njihova združevanja. Še danes nimamo popolne teorije, kako natan- ko nastajajo in se razvijajo galaksije. Da bi izboljšali poznavanje galaksij, so astronomi zasnovali vesoljski teleskop Jamesa Webba (James Webb Space Telescope, JWST), ki je nasledil Hubblov vesoljski teleskop. Eden glavnih ciljev vesoljskega teleskopa Jamesa Webba je opazovanje prvih galaksij vesolja. Opremljen je s kamerami in spek- trografi, ki opazujejo v infrardeči svetlobi. To mu omogoča, da s prej nedosegljivo ob- čutljivostjo in ločljivostjo opazuje galaksije, ki so nastale v zgodnjem obdobju našega vesolja. Te zaradi rdečega premika, ki je posledica širjenja vesolja, svetijo najmočneje prav v infrardeči svetlobi. Vesoljski teleskop Jamesa Webba nam omogoča vpogled v še mlajša obdobja našega vesolja, kot je to bilo možno s Hubblovim vesoljskim teleskopom. Z njim bo mogoče videti galaksije, ki so na- stale prej kot 400 let po prapoku.  Vesoljski teleskop Jamesa Webba je po dol- gih letih čakanja nedavno le začel opazova- ti in kot je bilo pričakovati, že zelo hitro astronomom postregel z novo uganko. Po- kazalo se je, da je naše poznavanje nastanka zgodnjih galaksij bolj pomanjkljivo, kot smo pričakovali. Astronomi so namreč ugotovili, da so galaksije, za katere so predvidevali, da so med najzgodnejšimi v vesolju, bistveno bolj razvite, kot so pričakovali. Pričakovali so, da bodo videli zgodnje galaksije nepra- vilnih oblik ter veliko galaksij, ki so sredi trkov in združevanj z drugimi galaksijami. A našli so že zelo dobro razvite galaksije, kar pa je še bolj presenetljivo, število teh dobro razvitih galaksij je zelo veliko. Eden od astronomov univerze v Teksasu, ki je preučeval te galaksije, je zapisal sledečo pri- merjavo: »Našli smo najstnike tam, kjer bi morali biti mali otroci.« Iz tega so sklepali, da so galaksije verjetno začele nastajati prej, 142 ■ Proteus 85/2, 3 • Oktober, november 2022 143Vesoljski teleskop Jamesa Webba in zgodnje galaksije • Naše neboNaše nebo • Vesoljski teleskop Jamesa Webba in zgodnje galaksije kot so domnevali, in da bo treba modele njihovega razvoja še izboljšati. Tako kot vsak nov tehnološki napredek je tudi vesoljski teleskop Jamesa Webba pri- nesel nova spoznanja ter s tem odprl še več vprašanj. Ker je teleskop komaj začel delo- vati, bo zelo vznemirljivo slediti vsem novim odkritjem v naslednjih letih. Prav gotovo je, da se bo z njegovo pomočjo naše poznavanje vesolja in galaksij spremenilo in izboljšalo. Datuma: 15. 2. 2023. Kraj: Ljubljana. Čas: 22:00. od nas oddaljena kar 2,5 milijona svetlob- nih let oziroma 0,7 megaparseka (mega = 106). Razdaljo do Andromedine galaksije je izmeril s pomočjo kefeide, to je zvezde spremenljivke. Njen izsev je sorazmeren s periodo utripanja. Če poznamo zvezdin iz- sev in njeno magnitudo, lahko ugotovimo, kako daleč je. Hubble je nekaj let potem, ko je izmeril razdaljo do Andromedine galaksije, še en- krat pretresel svet astronomije in kozmolo- gije, ko je dokazal, da se večina galaksij od nas oddaljuje in da je hitrost oddaljevanja sorazmerna z njihovo oddaljenostjo. Danes to spoznanje imenujemo Hubblov (tudi Hu- bble-Lemaîtrov) zakon, ki je eden od teme- ljev kozmologije. Naslednje veliko odkritje v poznavanju ga- laksij je naredila ameriška astronomka Vera Rubin (1928-2016), ki je preučevala, kako hitro se gibljejo zvezde v diskih galaksij. Ugotovila je, da se hitrosti zvezd ne obna- šajo tako, kot bi pričakovali, če bi bile ga- laksije sestavljene le iz snovi, ki jo vidimo. Tako so astronomi prišli do odkritja temne snovi. To je snov, ki reagira z ostalo snovjo izključno preko gravitacije. Vesolje je sesta- vljeno iz 85 odstotkov temne snov in iz le 15 odstotkov »navadne« snovi. Kaj natančno je temna snov, še danes ne vemo. Vemo le, da mora obstajati in kako se obnaša. Danes imajo astronomi sledečo sliko gala- ksij in vesolja, v katerem se nahajajo. Ga- laksije so sestavljene iz zvezd, plina, prahu in temne snovi. Vesolje je nastalo z velikim pokom, v katerem sta v zelo kratkem času nastala prostor-čas in vsa snov, ki jo vsebuje. Prve zvezde in galaksije so nastale nekaj sto milijonov let po velikem poku. Najzgodnejše galaksije, ki smo jih do sedaj uspeli zazna- ti, so nastale približno 480 milijonov let po velikem poku. Za primerjavo povejmo, da je vesolje staro približno 13,7 milijarde let. Ob začetku so imeli astronomi zelo po- enostavljeni pogled na nastanek galaksij. Skupine zvezd nastajajo v velikih oblakih snovi. Nato se pod vplivom gravitacije zač- nejo združevati v galaksije. S pomočjo Hu- bblovega vesoljskega teleskopa so kasneje ugotovili, da sta nastanek in razvoj galaksij zelo zapletena procesa, ki vsebujeta trke bližnjih galaksij in njihova združevanja. Še danes nimamo popolne teorije, kako natan- ko nastajajo in se razvijajo galaksije. Da bi izboljšali poznavanje galaksij, so astronomi zasnovali vesoljski teleskop Jamesa Webba (James Webb Space Telescope, JWST), ki je nasledil Hubblov vesoljski teleskop. Eden glavnih ciljev vesoljskega teleskopa Jamesa Webba je opazovanje prvih galaksij vesolja. Opremljen je s kamerami in spek- trografi, ki opazujejo v infrardeči svetlobi. To mu omogoča, da s prej nedosegljivo ob- čutljivostjo in ločljivostjo opazuje galaksije, ki so nastale v zgodnjem obdobju našega vesolja. Te zaradi rdečega premika, ki je posledica širjenja vesolja, svetijo najmočneje prav v infrardeči svetlobi. Vesoljski teleskop Jamesa Webba nam omogoča vpogled v še mlajša obdobja našega vesolja, kot je to bilo možno s Hubblovim vesoljskim teleskopom. Z njim bo mogoče videti galaksije, ki so na- stale prej kot 400 let po prapoku.  Vesoljski teleskop Jamesa Webba je po dol- gih letih čakanja nedavno le začel opazova- ti in kot je bilo pričakovati, že zelo hitro astronomom postregel z novo uganko. Po- kazalo se je, da je naše poznavanje nastanka zgodnjih galaksij bolj pomanjkljivo, kot smo pričakovali. Astronomi so namreč ugotovili, da so galaksije, za katere so predvidevali, da so med najzgodnejšimi v vesolju, bistveno bolj razvite, kot so pričakovali. Pričakovali so, da bodo videli zgodnje galaksije nepra- vilnih oblik ter veliko galaksij, ki so sredi trkov in združevanj z drugimi galaksijami. A našli so že zelo dobro razvite galaksije, kar pa je še bolj presenetljivo, število teh dobro razvitih galaksij je zelo veliko. Eden od astronomov univerze v Teksasu, ki je preučeval te galaksije, je zapisal sledečo pri- merjavo: »Našli smo najstnike tam, kjer bi morali biti mali otroci.« Iz tega so sklepali, da so galaksije verjetno začele nastajati prej,