Dit verbazingwekkende Webb-telescoopbeeld onthult dingen die wetenschappers niet kunnen verklaren

De James Webb Space Telescope heeft het voor astronomen mogelijk gemaakt om dingen te zien die ze niet kunnen verklaren.

Tenminste nog niet.

in het nieuwe onderzoek(Opent in een nieuw tabblad) Vanuit Webb – het krachtigste ruimteobservatorium ooit gebouwd – hebben astronomen 50 uur besteed aan het onderzoeken van het diepste universum, waarbij ze enkele van de eerste sterrenstelsels ontdekten die ooit zijn gevormd, meer dan 13 miljard jaar geleden. Het vastleggen van zo’n rijk kosmisch landschap, met de kleinste objecten waarvan de mensheid ooit een glimp heeft opgevangen, is een geweldige prestatie. Maar de gegevens laten ook zien dat deze oorspronkelijke sterrenstelsels een enorme hoeveelheid energie in de ruimte vrijgaven – 10 keer Meer dan wetenschappers hadden verwacht.

De “belangrijkste” vraag is Hoe Deze jonge sterrenstelsels hebben precies dat bereikt, zei Pablo J. Perez Gonzalez, een astrofysicus aan het Centrum voor Astrobiologie in Spanje, in een verklaring. Vreemde zwarte gaten? levende sterren? Pérez-González is de auteur van het onderzoek, dat is gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Astrofysische dagboekbrieven.

De Webb-telescoop is een zeer gevoelig instrument, met de mogelijkheid om een ​​deel van het verste licht in de ruimte op te vangen. Dit komt omdat Webb een soort licht ziet dat we niet kunnen zien, infrarood genaamd, dat zich voortplant met langere golflengten dan zichtbaar licht. Cruciaal is dat het oude licht uitdijt terwijl het universum uitdijt, wat betekent dat het is veranderd en “roodverschoven”.

Zo kan de krachtige Webb de energie zien die de vroege sterrenstelsels creëerden. Selecteer astronomen 44 sterrenstelsels zijn waarschijnlijk gevormd tijdens de eerste 500 miljoen jaar van het leven van het universum. Oorspronkelijk werd deze energie uitgezonden als ultraviolet licht, maar het breidde zich ook uit naar infrarood.

In onderstaande afbeelding, vrijgegeven door de onderzoekers, zie je:

• Links: een diep gezichtsveld van het universum met levendige spiraalstelsels op de voorgrond en een groot aantal oudere sterrenstelsels in de verte. Bijna al deze objecten zijn sterrenstelsels.

• Rechts: Vergrote beelden van drie sterk roodverschoven sterrenstelsels die onverwachte hoeveelheden energie vrijgeven. “Ze zijn gevormd in de eerste 200 tot 500 miljoen jaar na de oerknal, toen het universum 1-5 procent van de huidige leeftijd had.” [age]Een verklaring over het onderzoek verklaart.

Oude sterrenstelsels vastgelegd door de MIRI Deep Imaging Survey van de James Webb Space Telescope.
Credits: Pierluigi Rinaldi / Rafael Navarro Carrera / Pablo J. Perez Gonzalez

Het elektromagnetische spectrum toont alle golflengten van licht, zoals zichtbaar licht, infrarood, ultraviolet en verder.
Krediet: NASA

Astronomen hebben met behulp van geavanceerde computers gesimuleerd hoe het universum gedurende miljarden jaren is geëvolueerd, te beginnen met de vorming van de eerste sterren en sterrenstelsels, en uiteindelijk de organische materialen te creëren die essentieel zijn voor het leven. Maar geen enkele simulatie voorspelde zulke intense emissies van ultraviolette energie. Wat zou dat kunnen verklaren?

Het kunnen sterren zijn die jong en energiek zijn, heter dan onze zon van gemiddelde grootte en enorme hoeveelheden energie de ruimte in stoten. of, Het is mogelijk dat dit oude licht werd gegenereerd door superzware zwarte gaten, die honderdduizenden tot miljarden keren de massa van de zon hebben en meestal te vinden zijn in de centra van sterrenstelsels, zoals onze eigen Melkweg.

Maar dit roept een andere vraag op: “Waar komen deze superzware zwarte gaten vandaan?” vroeg Perez Gonzalez.

“Momenteel geeft JWST ons veel meer vragen dan antwoorden, maar deze nieuwe onderzoekslijnen zijn opwindend.”

Hij vraagt ​​zich af hoe zulke gigantische objecten – met zo’n intense zwaartekracht dat zelfs licht er niet aan kan ontsnappen – zo snel, zo vroeg in de geschiedenis van het universum zijn ontstaan. De meeste zwarte gaten worden gevormd door exploderende sterren, maar kunnen deze zwarte gaten op een andere manier zijn ontstaan? veel vragen.

“Momenteel biedt JWST ons veel meer vragen dan antwoorden, maar deze nieuwe onderzoekslijnen zijn opwindend”, aldus de onderzoekers.

Blijf op de hoogte voor meer Webb-antwoorden en vragen.

Artistieke illustratie van de James Webb Space Telescope in een baan om de zon op een miljoen mijl afstand van de aarde.
Krediet: NASA

De krachtige mogelijkheden van de Webb-telescoop

De Webb-telescoop – een wetenschappelijke samenwerking tussen NASA, de European Space Agency en de Canadian Space Agency – is ontworpen om in het diepste universum te duiken en ongekende inzichten in het vroege universum te onthullen. Maar het heeft ook oog voor de interessante planeten in ons sterrenstelsel, en zelfs voor planeten in ons zonnestelsel.

Wil je meer kennis Wordt technisch nieuws rechtstreeks in je inbox bezorgd? Meld je aan voor de Light Speed-nieuwsbrief van Mashable Vandaag.

Dit is hoe Webb dingen bereikt als geen ander, en dat waarschijnlijk nog tientallen jaren zal doen:

• Gigantische spiegel: De spiegel van Webb, die het licht opvangt, is meer dan 6,5 meter breed. Dit is tweeënhalf keer zo groot als de spiegel van de Hubble-ruimtetelescoop. Door meer licht vast te leggen, kan Webb meer oude, verre objecten zien. Zoals hierboven te zien is, staart de telescoop naar sterren en sterrenstelsels die meer dan 13 miljard jaar geleden zijn gevormd, slechts een paar honderd miljoen jaar na de oerknal.

  “We zullen de eerste sterren en sterrenstelsels zien die ooit zijn gevormd”, vertelde Jean Creighton, astronoom en directeur van het Manfred Olson Planetarium aan de Universiteit van Wisconsin-Milwaukee, in 2021 aan Mashable.

• infrarood zicht: In tegenstelling tot Hubble, dat grotendeels licht ziet dat voor ons zichtbaar is, is Webb in de eerste plaats een infraroodtelescoop, wat betekent dat het licht in het infraroodspectrum ziet. Hierdoor kunnen we meer van het heelal zien. Infrarood is langer golflengten(Opent in een nieuw tabblad) van zichtbaar licht, zodat de lichtgolven efficiënter door kosmische wolken glippen; Licht komt niet vaak in botsing met deze dichte deeltjes en wordt verstrooid. Uiteindelijk kan het infraroodzicht van Webb plaatsen doordringen die Hubble niet kan.

  “Het licht de sluier op,” zei Creighton.

• Staren naar verre exoplaneten: Webb-telescoop Hij heeft gespecialiseerde apparatuur bij zich, een spectrofotometer genaamd(Opent in een nieuw tabblad) Het zou een revolutie teweegbrengen in ons begrip van deze verre werelden. De instrumenten kunnen moleculen ontcijferen (zoals water, koolstofdioxide en methaan) die aanwezig zijn in de atmosfeer van verre exoplaneten – of het nu gaat om gasreuzen of kleinere, rotsachtige werelden. Webb gaat kijken naar exoplaneten in de Melkweg. Wie weet wat we vinden.

  “Misschien leren we dingen waar we nooit aan hebben gedacht”, zegt Mercedes Lopez-Morales, een exoplaneetonderzoeker en astrofysicus aan de Universiteit van Californië, San Francisco. Centrum voor Astrofysica – Harvard en Smithsonian(Opent in een nieuw tabblad)voor Mashable in 2021.

  Astronomen zijn er al in geslaagd om interessante chemische reacties te vinden op een planeet op 700 lichtjaar afstand, en het observatorium is begonnen met zoeken naar een van de meest verwachte plaatsen in het universum: de rotsachtige planeten ter grootte van de aarde in het TRAPPIST-zonnestelsel.