Astronomen warten gespannt auf die ersten Bilder des James-Webb-Weltraumteleskops

Präsident Biden wird am Montag im Weißen Haus das erste Farbbild des James-Webb-Weltraumteleskops enthüllen und damit das Ende der Tests und Abflüge sowie den Beginn des wissenschaftlichen Betriebs des leistungsstärksten Weltraumobservatoriums der Welt einläuten.

„Wir werden der Menschheit eine neue Sicht auf das Universum geben, die wir noch nie zuvor gesehen haben“, sagte der NASA-Administrator Bill Nelson, der Biden im Weißen Haus beitreten wird, Reportern in einem Einführungsbriefing.

„Eines dieser Bilder … ist das tiefste Bild unseres Universums, das jemals aufgenommen wurde“, sagte er. „Und wir fangen gerade erst an zu verstehen, was Webb kann und tun wird.“

Die NASA plant, am Dienstag zusätzliche „Erstlicht“-Bilder zu veröffentlichen, Bilder, die die Fähigkeit des Internets zeigen sollen, Licht von Sternen und Galaxien der ersten Generation einzufangen. um die Details der Entwicklung von Sternen aufzuzeichnen, von der Geburt der Sterne bis zum Tod durch eine Supernova; Die Untersuchung der chemischen Zusammensetzung der Atmosphären von Exoplaneten.

In den letzten 30 Jahren hat sich das Hubble-Weltraumteleskop zu einem der beliebtesten entwickelt Berühmte Musikinstrumente In Astronomical History helfen Astronomen dabei, das Alter des Universums zu bestimmen, die Existenz von supermassereichen Schwarzen Löchern zu bestätigen, die tiefsten Ansichten des Universums aufzunehmen, die jemals gesammelt wurden, und Fly-by-Fly-Bilder der Klasse von Planeten im Sonnensystem der Erde zu liefern.

Aber Webb, der einige Grad über dem absoluten Nullpunkt hinter einem tennisplatzgroßen Baldachin operiert, verspricht, die Grenzen des menschlichen Wissens mit einem 21,3 Fuß breiten segmentierten Hauptspiegel, der in der Lage ist, schwache Infrarotlichtstrahlen von zu erkennen, noch weiter zu verschieben Ära, als die Sterne in Aftermath of the Big Bang zu „leuchten“ begannen.

Am Weihnachtstag gestartetWebb stationiert in einer Datei gravitationsstabile Umlaufbahn Ungefähr eine Million Meilen von der Erde entfernt. In den letzten sechs Monaten haben Ingenieure und Wissenschaftler eine komplexe Reihe von Einsätzen, Aktivierungen und Untersuchungen durchgearbeitet, den Fokus des Teleskops angepasst und die Leistung seiner vier wissenschaftlichen Instrumente verbessert.

Die am Montag und Dienstag veröffentlichten vorläufigen Bilder, die von einem internationalen Team von Astronomen ausgewählt wurden, werden der Welt beweisen, dass Webb tatsächlich bereit für die Wissenschaft ist und hervorragende und faszinierende Ergebnisse liefert, sagte Klaus Pontopedan, Webb-Projektwissenschaftler. am Space Telescope Science Institute.

„Es unterstreicht auch die Breite der Wissenschaft, die mit Webb durchgeführt werden kann, und hebt alle vier wissenschaftlichen Werkzeuge hervor“, fügte er hinzu. „Und nicht zuletzt, um den Beginn normaler wissenschaftlicher Prozesse zu feiern.“

Zu Webbs ersten öffentlichen Imagezielen gehören:

• Carina-Nebel: Eine riesige Sternentstehungsregion im Sternbild Carina, 7.600 Lichtjahre von der Erde entfernt, viermal so groß wie der Orion-Nebel. Der Carina-Nebel beherbergt den berühmtesten Stern der Milchstraße sowie das binäre System Eta Carinae, zu dem eine massereiche Sonne gehört, von der erwartet wird, dass sie in naher Zukunft (astronomisch gesehen) in einer Supernova-Explosion explodieren wird.

• Der Südliche Ringnebel: Eine sich ausdehnende Gaswolke, etwa ein halbes Lichtjahr lang, die von einem sterbenden Stern ausgestoßen wird. Relativ massearme Sterne wie die Sonne der Erde würden ihr Leben beenden, indem sie ihre äußeren Schichten explodieren lassen und sogenannte „planetarische Nebel“ bilden, wenn sich ihre Kerne langsam zusammenziehen und abkühlen.

• Stephen’s Quintet: Eine Gruppe von fünf Galaxien im Sternbild Pegasus, 290 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt, wurde 1877 entdeckt, die erste kompakte Gruppe von Galaxien, die entdeckt wurde. Vier der fünf Galaxien interagieren gravitativ in einer sich langsam bewegenden Verschmelzung.

• WASP-96b: Ein ungewöhnlicher Exoplanet, etwa 1.150 Lichtjahre entfernt, etwa halb so groß wie Jupiter und alle 3,4 Tage um seine Sonne kreisend. Durch die Spektralanalyse des Lichts des Muttersterns auf seinem Weg zur Erde durch die Atmosphäre eines Exoplaneten können Astronomen Details über seine chemische Zusammensetzung ermitteln.

• SMACS J0723.3-7327: Die kombinierte Schwerkraft unzähliger Sterne in massiven Galaxienhaufen wie diesem kann bei genau richtiger Ausrichtung als starke Linse wirken, die das Licht von entfernten Objekten im fernen Hintergrund vergrößert, um einen tieferen Blick zurück durch den Weltraum und zu ermöglichen Zeit, was möglich sein könnte.

„Die ersten Bilder werden Notizen enthalten, die die Bandbreite der Web-Science-Themen abdecken“, sagte Pontopedan. „Von den Anfängen des Universums, die bisher tiefste Infrarotansicht des Universums. Wir werden auch ein Beispiel dafür sehen, wie Galaxien interagieren und wachsen und wie diese katastrophalen Kollisionen zwischen Galaxien den Prozess der Sternentstehung vorantreiben.“

„Wir werden einige Beispiele aus dem Lebenszyklus von Sternen sehen, von der Geburt von Sternen, wo Webb neue junge Sterne erkennen kann, die aus der von ihm erzeugten Gas- und Staubwolke auftauchen, bis zum Tod von Sternen, wie z Galaxie mit neuen Elementen und neuem Staub, der eines Tages Teil neuer Planetensysteme werden könnte.“

Nicht zuletzt werde das Team die ersten chemischen Fingerabdrücke aus der Atmosphäre eines Exoplaneten zeigen.

Eines der erstaunlichsten Bilder des Hubble-Weltraumteleskops war ein rohes „tiefes Feld„Schauen Sie sich im Laufe von 10 Tagen im Jahr 1995 einen winzigen Fleck eines scheinbar leeren Himmels an. Zum Erstaunen von Fachleuten und der Öffentlichkeit zeigte dieses Langzeitbelichtungsbild mehr als 3.000 Galaxien jeder Form, Größe und jedes Alters, einige der älteste und am weitesten entfernte überhaupt.

Nachfolgende Hubble Deep Fields drängten noch weiter zurück und entdeckten das schwache Licht von Galaxien, die innerhalb von 500 Millionen Jahren nach dem Urknall leuchteten. Wie sich Sterne so schnell zu galaktischen Strukturen bildeten und organisierten, bleibt ein Rätsel, ebenso wie die Entwicklung von supermassereichen Schwarzen Löchern in ihren Kernen.

Es wird erwartet, dass die vier Instrumente von Webb die Grenze näher an den Beginn der Entstehung von Galaxien schieben. Ein Testbild des in Kanada hergestellten Präzisionsführungssensors des Teleskops, ein Bild, das nicht für die Erkennung sehr schwacher Objekte optimiert war, zeigte Tausende von Galaxien.

Ein Web-Blick auf SMACS 0723 soll die enorme Reichweite des Observatoriums zeigen.

„Das ist erst der Anfang, wir kratzen nur an der Oberfläche“, sagte Pontopedan. „Wir haben in den ersten Bildern einige Tage Beobachtungen. Wenn wir in die Zukunft blicken, haben wir viele Jahre Beobachtungen, also können wir uns nur vorstellen, was es sein wird.“

William Harwood

Bill Harwood hat seit 1984 hauptberuflich über das US-Weltraumprogramm berichtet, zunächst als Büroleiter von Cape Canaveral für United Press International und jetzt als Berater für CBS News. Er hat 129 Space-Shuttle-Missionen, jeden interplanetaren Flug seit dem Vorbeiflug der Voyager 2 an Neptun und Dutzende von kommerziellen und militärischen Starts begleitet. Harwood befindet sich im Kennedy Space Center in Florida und ist ein begeisterter Amateurastronom und Co-Autor von „Comm Check: The Final Flight of Shuttle Columbia“.