De beelden die uit de James Webb-ruimtetelescoop komen, hebben details van de kosmos vastgelegd die nog nooit eerder zijn gezien, waardoor de wetenschappelijke gemeenschap en het publiek in een staat van ontzag achterblijven. In een Tweet beschreef voormalig president Barack Obama hen als "verbijsterend". Zelfs Stanford-kosmoloog Zeeshan Ahmed, voor wie dergelijke beelden heel gewoon zijn, gaf toe:"Je kunt het niet in je hoofd bevatten. Ik denk dat dit voor iedereen geldt - ik bedoel, wetenschappers zijn nog steeds mensen."

"Ontzag is een soort van onuitsprekelijk gevoel van transcendentie", zei de neurochirurg en mededogengeleerde James Doty van Stanford. "In sommige opzichten smelt je erin."

Geleerden uit verschillende disciplines hebben lang geprobeerd de opzwepende - zielzoekende, zelfs - emoties te begrijpen die het universum oproept. Sommigen hebben een beverigheid beschreven die ze 'kosmische duizeligheid' noemen. Anderen hebben de term 'kosmische onbeduidendheid' gebruikt wanneer ze worden geconfronteerd met iemands kleinheid in een grenzeloos universum. Enkelen vonden het te lang stilstaan ​​bij dergelijke gedachten om angst op te wekken, een ervaring die ze 'neuro-existentialisme' noemen.

Om te beschrijven hoe beelden uit de ruimte de menselijke geest kunnen prikkelen en verruimen, heeft Elizabeth Kessler, hoogleraar Amerikaanse studies aan Stanford, die de visuele cultuur van de astronomie bestudeert, het nuttig gevonden om te putten uit het sublieme, een esthetisch concept dat de achttiende-eeuwse filosoof Immanuel Kant associeerde met natuurlijke fenomenen van enorme omvang, schaal of kracht, zoals stijgende bergen, diepe afgronden, instortende watervallen en de met sterren gevulde hemel in een poging de emoties te begrijpen die in hem worden opgeroepen door de Melkweg en de sterrenhemel. Voor Kant overweldigde de ervaring van zo'n onmetelijkheid de zintuigen, maar de menselijke rede kon die grenzen overstijgen, waardoor het een bevestigende ervaring werd die kennis en begrip vergrootte.

Groter en verder

Een ongedwongen wandeling over de universiteitscampus is genoeg om te laten zien in hoeverre het universum als muze kan dienen.

Op Stanford zijn representaties van de ruimte te vinden buiten de onderzoekslaboratoria en klaslokalen van astrofysici en kosmologen. Loop over de Engineering Quad Courtyard en je zult de installatie van Alicja Kwade tegenkomen, Pars pro Toto, 12 menselijke stenen planetaire bollen die het geologische combineren met het kosmologische om nieuwe manieren van denken over de wereld te inspireren. In het Cantor Arts Center schittert een cast van Auguste Rodin's iconische denker onder de fluorescerende gloed van Spencer Finch's voorstelling van de exploderende Betelgeuze-ster. De trap naar het David Rumsey Map Center in de Green Library zijn reproducties van 17e-eeuwse sterren- en sterrenbeeldenkaarten, prachtig opgeblazen om figuren uit de Griekse mythologie te benadrukken te midden van de hemelse hemelen - allemaal herinneringen aan de plaats van de mensheid in de wereld en onze verbindingen met elkaar .

Voor Doty, die ook de oprichter en directeur is van het Stanford Centre for Compassion and Altruism Research and Education, waarvan Zijne Heiligheid de Dalai Lama de oprichtende weldoener is, ligt de kracht van ontzag in het vermogen om ons verbonden te laten voelen met iets veel groters dan onszelf.

"Uiteindelijk zijn we allemaal één, niet alleen met elkaar maar met elk levend wezen en in feite met het universum", zei Doty. "De aard van erover nadenken, en begrijpen dat je deel uitmaakt van dit buitengewone ding dat om ons heen gebeurt, creëert dit diepe gevoel van doel en verbinding, en in sommige opzichten geluk."

De transcendente ervaring van zelfrealisatie en eenheid is ook de basis van veel religies, benadrukt Doty. In het boeddhisme is er bijvoorbeeld een diep verlangen om verlichting te bereiken, wat uiteindelijk gaat over jezelf opgaan in het universum.

Ontworpen om te inspireren

Volgens Kessler, de kunsthistoricus, die de parallellen tussen kunst en filosofie en astronomische afbeeldingen heeft onderzocht in haar boek "Picturing the Cosmos:Hubble Space Telescope Images and the Astronomical Sublime" (University of Minnesota Press, 2012), zijn astronomische afbeeldingen gemaakt op een manier om wetenschappelijke gegevens weer te geven en een esthetische reactie op te roepen.

Zoals Kessler leerde in haar interviews met het team dat beelden produceerde voor het Hubble Heritage Project, wilde NASA beelden verspreiden die het grote publiek zouden inspireren, niet alleen individuen die werkzaam zijn in wetenschap en technologie. Zoals elke afbeelding, omvat elk astronomisch beeld beslissingen over hoe hemelverschijnselen die door de telescoop zijn vastgelegd, weer te geven op een manier die voor het publiek niet vreemd zal aanvoelen.

"Astronomen en beeldverwerkers balanceren zorgvuldig de behoefte aan een wetenschappelijk onderbouwd beeld met het verlangen naar een esthetisch overtuigend beeld", zegt Kessler.

Omdat telescopen gegevens verzamelen die te zwak zijn voor onze ogen om te zien en verder gaan dan het zichtbare lichtspectrum (JWST voornamelijk in infrarood licht, Hubble in zichtbaar en ultraviolet), krijgen hun afbeeldingen kleuren toegewezen zodat we ze beter kunnen waarderen. Elke kleurenfoto van JWST, bijvoorbeeld, is eigenlijk een composiet van ten minste drie verschillende monochrome afbeeldingen, elk verzameld met behulp van een filter dat een andere golflengte van infrarood licht opvangt. Blootstellingen kunnen uren of zelfs dagen duren. Aan elk filter wordt vervolgens een andere kleur toegewezen, die wordt gecombineerd tot de uiteindelijke afbeeldingen die worden verspreid.

Hoewel elke kleur op elke golflengte kan worden afgebeeld, geloven astronomen dat sommige kleurencombinaties beter werken dan andere. In de vroege weergave van de planetaire nevel NGC 3132 door het Hubble Heritage Project experimenteerde het team bijvoorbeeld met een onconventioneel kleurenschema van roze en geel. Maar het eindresultaat "voelde niet goed", zei astronoom Keith Noll in een interview met Kessler, dus gebruikten ze kleuren die minder vreemd waren en meer typerend voor aardse werelden.

Omdat de ontwikkeling van astronomische afbeeldingen veel van dergelijke artistieke keuzes met zich meebrengt, vergelijkt Kessler het proces met 19e-eeuwse landschapsschilderijen en foto's van het Amerikaanse Westen, waar licht, schaduwen en kleuren werden gebruikt om het sublieme te toveren waar Kant zo veel over schreef. .

De compositie van astronomische beelden is een andere artistieke keuze. In de ruimte doen de windrichtingen er niet toe. Dus een oefening die Kessler doet met haar Stanford-studenten, is om afbeeldingen zoals de Adelaarsnevel - ook wel 'Pijlers van de Schepping' genoemd - ondersteboven te draaien. Wanneer het wordt omgekeerd, wordt het een grote, amorfe vorm.

"In plaats van grote pilaren die ontzag opwekken terwijl ze boven in de lucht opdoemen, sijpelen ze van de pagina en zien ze er monsterlijk en gruwelijk uit; er is niets suggestiefs aan", zei Kessler.

Het onbegrijpelijke begrijpen

Als je bedenkt dat één lichtjaar - de afstand die licht in een jaar kan afleggen - gelijk is aan 6 biljoen mijl en astronomen sterren miljarden jaren van de aarde observeren, is de uitgestrektheid bijna onbegrijpelijk. Toch is het berekenbaar. NASA heeft geprobeerd het op verschillende manieren te kwantificeren; onlangs beschreven ze Webb's eerste diepe veld - dat 4,6 miljard lichtjaar verwijderd is - als "ongeveer de grootte van een zandkorrel die op armlengte wordt gehouden, een klein stukje van het uitgestrekte universum."

Kosmische cijfers - of het nu de afstand tot de aarde is of het aantal sterren in het universum - zijn "onpeilbaar", zei Ahmed, een hoofdwetenschapper bij SLAC National Accelerator Laboratory en een senior lid van het Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology die de kosmische microgolfachtergrond, het nagloeien van de oerknal. Hij beschreef hoe vroeg in zijn carrière zijn perceptie van het universum evolueerde naar meer een wiskundig probleem om op te lossen dan een filosofisch probleem.

Ahmed heeft met zijn vierjarige kleuter het kinderboek Honderd miljard biljoen sterren gelezen, dat getallen op schaal zet. "Het was grappig om door dat boek te bladeren, want het gaat erom jonge kinderen kennis te laten maken met grote hoeveelheden en aantallen, zoals zeven miljard mensen ongeveer evenveel wegen als 10 quadriljoen mieren," zei hij.

Voordat hij het boek las, zei Ahmed dat zijn zoon 100 dacht, een bedrag dat hij kon bedenken, een groot aantal was. Nu is een miljard groot. Ahmed herinnert zich diezelfde kinderlijke verbazing toen hij de Hubble-beelden voor het eerst zag. "Wat me versteld deed staan, was het besef dat elk object op de eerste Hubble Deep Field-foto's geen ster was - het was een sterrenstelsel," zei Ahmed.

Voor neurochirurg Doty werkt de kracht van ontzag in beide richtingen. Net zoals de uitgestrektheid van het universum nieuwsgierigheid kan opwekken, kan het oneindig kleine dat ook. Als je bijvoorbeeld nadenkt over het aantal atomen in het universum, kun je je afvragen hoe dit allemaal mogelijk is, zei hij. (Fascinatie voor de moleculaire details is het onderwerp van het augustusnummer van het tijdschrift Stanford Medicine.)

Voor sommigen is er een zekere mate van angst in het onbekende, erkenden zowel Doty als Kessler. De filosoof Edmund Burke bijvoorbeeld vond de ideeën van oneindigheid en eeuwigheid opwindend en angstaanjagend.

Om die angst en angst te verminderen, stelt de geest een verhaal vast, zei Doty. "Proberen het onverklaarbare uit te leggen geeft je troost," zei hij.

Kessler stelt dat astronomische beelden die het sublieme oproepen in veel opzichten een andere manier zijn om die angsten te kalmeren en in te dammen.

"You're not asked to get lost in the infinite but to reflect on the vastness of the universe and our place within it," she said. "These images might remind us of our relative insignificance, but also our potential to come to know and understand what lies beyond us and our world."

'A collaboration between humans and technology'

Kessler thinks the criticisms that NASA's images are manipulative for depicting celestial phenomena the human eye could never see are misguided; astronomers and image processors carefully craft the images to ensure they are scientifically valid (Ahmed, the cosmologist, likened their resolution and magnification to him wearing glasses that help him see the world more clearly).

As Kessler emphasized, "this is a kind of vision that's only possible through a collaboration between humans and technology."

Through the blending of art and science, space telescope images allow us to see the universe in new and exciting ways. They are also incredibly humbling, affirming what it means to be alive.

"We arise from stardust and we return to stardust," said Doty. "That cyclical connection and reality that we are all part of whatever exactly 'this is' makes us feel, in some ways, special while also feeling insignificant." + Verder verkennen

NASA reveals Webb telescope's first cosmic targets