Astronomen kijken reikhalzend uit naar de eerste beelden van de James Webb Space Telescope

President Biden zal maandag de eerste kleurenafbeelding van de James Webb-ruimtetelescoop in het Witte Huis onthullen, waarmee het einde van tests en vertrek en het begin van wetenschappelijke operaties voor ’s werelds krachtigste ruimteobservatorium wordt aangekondigd.

“We gaan de mensheid een nieuwe kijk op het universum geven, een die we nog nooit eerder hebben gezien”, vertelde NASA-beheerder Bill Nelson, die zich bij Biden in het Witte Huis zal voegen, in een inleidende briefing aan verslaggevers.

“Een van die beelden… is het diepste beeld dat ooit van ons universum is gemaakt”, zei hij. “En we beginnen net te begrijpen wat Webb kan en zal doen.”

NASA is van plan om dinsdag extra ‘first-light’-afbeeldingen te publiceren, afbeeldingen die zijn ontworpen om het vermogen van het web te laten zien om licht van eerste generatie sterren en sterrenstelsels op te vangen. om de details van de evolutie van sterren in kaart te brengen, van de geboorte van sterren tot de dood door een supernova; De studie van de chemische samenstelling van de atmosferen van exoplaneten.

In de afgelopen 30 jaar is de Hubble-ruimtetelescoop een van de meest populaire geworden Beroemde muziekinstrumenten In Astronomical History helpen astronomen de leeftijd van het universum te bepalen, het bestaan ​​van superzware zwarte gaten te bevestigen, de diepste beelden van het universum ooit verzameld vast te leggen en fly-by-fly-beelden te leveren van de klasse van planeten in het zonnestelsel van de aarde.

Maar Webb, opererend op een paar graden boven het absolute nulpunt achter een baldakijn ter grootte van een tennisbaan, belooft de grenzen van de menselijke kennis nog dieper te verleggen met een 21,3 meter brede gesegmenteerde primaire spiegel die in staat is zwakke infrarode lichtstralen van de tijdperk waarin sterren begonnen te “verlichten” in de nasleep van de oerknal.

Gelanceerd op eerste kerstdagWebb gestationeerd in een bestand zwaartekracht stabiele baan Ongeveer een miljoen mijl van de aarde. In de afgelopen zes maanden hebben ingenieurs en wetenschappers een complexe reeks implementaties, activeringen en onderzoeken doorlopen, de focus van de telescoop aangepast en de prestaties van zijn vier wetenschappelijke instrumenten verbeterd.

De voorlopige beelden die op maandag en dinsdag zijn vrijgegeven, geselecteerd door een internationaal team van astronomen, zullen de wereld bewijzen dat Webb in feite klaar is voor de wetenschap en dat het uitstekende en fascinerende resultaten oplevert, zei Klaus Pontopedan, projectwetenschapper bij Webb. bij het Space Telescope Science Institute.

“Het benadrukt ook de breedte van de wetenschap die met Webb kan worden gedaan en benadrukt alle vier de wetenschappelijke hulpmiddelen”, voegde hij eraan toe. “En last but not least, om het begin van normale wetenschappelijke processen te vieren.”

Webb’s eerste publieke imagodoelen zijn onder meer:

• Carinanevel: een enorm stervormingsgebied in het sterrenbeeld Carina op 7600 lichtjaar van de aarde, vier keer zo groot als de Orionnevel. De Carinanevel is de thuisbasis van de beroemdste ster van de Melkweg, evenals het dubbelstersysteem Eta Carinae, dat een massieve zon omvat die naar verwachting in de nabije toekomst zal exploderen in een supernova-explosie (astronomisch gezien).

• De Zuidelijke Ringnevel: een uitdijende gaswolk van ongeveer een half lichtjaar lang uitgestoten door een stervende ster. Sterren met een relatief lage massa, zoals de zon van de aarde, zouden hun leven beëindigen door hun buitenste lagen te laten exploderen en zogenaamde “planetaire nevels” te vormen terwijl hun kernen langzaam samentrekken en afkoelen.

• Stephen’s Quintet: Een groep van vijf sterrenstelsels in het sterrenbeeld Pegasus op 290 miljoen lichtjaar van de aarde werd ontdekt in 1877, de eerste compacte groep sterrenstelsels die werd ontdekt. Vier van de vijf sterrenstelsels werken op zwaartekracht samen in een langzaam bewegende fusie.

• WASP-96b: Een ongewone exoplaneet op ongeveer 1150 lichtjaar afstand, ongeveer half zo groot als Jupiter, en die elke 3,4 dagen om zijn zon draait. Door het licht van de moederster spectraal te analyseren terwijl deze op weg naar de aarde door de atmosfeer van een exoplaneet gaat, kunnen astronomen details over de chemische samenstelling ervan achterhalen.

• SMACS J0723.3-7327: De gecombineerde zwaartekracht van talloze sterren in massieve clusters van melkwegstelsels zoals deze kan als een krachtige lens fungeren als de uitlijning precies goed is, het licht van verre objecten op de verre achtergrond vergroten om een ​​diepere blik terug door de ruimte te geven en tijd van wat mogelijk zou kunnen zijn.

“De eerste afbeeldingen zullen aantekeningen bevatten over het scala aan webwetenschappelijke onderwerpen”, zei Pontopedan. “Vanaf het vroege universum, het diepste infraroodbeeld van het universum tot nu toe. We zullen ook een voorbeeld zien van hoe sterrenstelsels op elkaar inwerken en groeien, en hoe deze catastrofale botsingen tussen sterrenstelsels het stervormingsproces aandrijven.”

“We zullen enkele voorbeelden zien uit de levenscyclus van sterren, van de geboorte van sterren, waar Webb nieuwe jonge sterren kan detecteren die opduiken uit de wolk van gas en stof waarmee ze zijn geboren, tot de dood van sterren, zoals het cultiveren van sterdood. de melkweg met nieuwe elementen en nieuw stof dat op een dag deel kan gaan uitmaken van nieuwe planetaire systemen.”

Last but not least, zei hij, zal het team de eerste chemische vingerafdrukken van de atmosfeer van een exoplaneet tonen.

Een van de meest verbazingwekkende beelden van de Hubble-ruimtetelescoop was een rauwe “diep veld“Kijk naar een klein spikkeltje schijnbaar lege lucht in de loop van 10 dagen in 1995. Tot verbazing van zowel professionals als het publiek onthulde dat lange-belichtingsbeeld meer dan 3.000 sterrenstelsels van elke vorm, grootte en leeftijd, sommige van de oudste en meest verre ooit.

Daaropvolgende Hubble Deep Fields duwden nog verder terug en zagen het zwakke licht van sterrenstelsels die binnen 500 miljoen jaar na de oerknal schenen. Hoe sterren zich zo snel vormden en organiseerden in galactische structuren blijft een mysterie, net als de evolutie van superzware zwarte gaten in hun kernen.

Verwacht wordt dat de vier instrumenten van Webb de grens dichter bij het begin van de vorming van sterrenstelsels zullen brengen. Een testbeeld van de in Canada gemaakte precisiegeleidingssensor van de telescoop, een beeld dat niet is geoptimaliseerd voor het detecteren van zeer zwakke objecten, onthulde duizenden sterrenstelsels.

Een web-blik op SMACS 0723 zal naar verwachting het enorme bereik van het observatorium laten zien.

“Dit is nog maar het begin, we krabben nog maar aan de oppervlakte”, zei Pontopedan. “We hebben in de eerste beelden een paar dagen observaties. Als we in de toekomst kijken, hebben we vele jaren van observatie, dus we kunnen ons alleen maar voorstellen wat het zal zijn.”

William Harwood

Bill Harwood heeft sinds 1984 fulltime verslag gedaan van het Amerikaanse ruimteprogramma, eerst als bureauchef van Cape Canaveral voor United Press International en nu als adviseur voor CBS News. Hij heeft 129 Space Shuttle-missies gedaan, elke interplanetaire vlucht sinds Voyager 2’s flyby van Neptunus en tientallen commerciële en militaire lanceringen. Harwood, gevestigd in het Kennedy Space Center in Florida, is een toegewijd amateur-astronoom en co-auteur van ‘Comm Check: The Final Flight of Shuttle Columbia’.