Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

Første billede fra NASAs James Webb-rumteleskop afslører tusindvis af galakser i fantastiske detaljer

Kredit:Nasa, ESA, CSA og STScI/PA

For milliarder af år siden, længe før en hvirvlende sky af gas og støv smeltede sammen og dannede solen, forlod lys de tidligste stjerner og begyndte en lang rejse gennem rummet.

Lyset har rejst lige siden og dækket billioner på billioner af miles. Den blev ramt af galakser og deres begyndende stjerner, hvoraf nogle var ledsaget af planeter. Og på en af ​​disse udviklede en art sig med evnen til ikke kun at stille spørgsmålstegn ved, hvad der kunne være derude, men at bygge værktøjer til at se, hvad dens egne øjne ikke kunne.

I mandags fik verden sit første glimt af det ældgamle lys takket være NASA's James Webb Space Telescope, det mest sofistikerede og ambitiøse værktøj til dybrumsvisning, der endnu er samlet.

Det er et øjebliksbillede af det dybe rum, lyset fra utallige galakser, der hvirvler rundt om et centralt punkt som lyset kastet af fra en diskokugle. Flankeret af præsident Joe Biden og vicepræsident Kamala Harris afslørede NASA-administrator Bill Nelson billedet på en pressekonference i Det Hvide Hus.

"Hvis du holdt et sandkorn på spidsen af ​​din finger i armslængde, er det den del af universet, du ser - bare en lille plet af universet," sagde Nelson.

Webb er efterfølgeren til Hubble-rumteleskopet, som forvandlede videnskabens forståelse af universets vidder. Et af Hubbles mest berømte billeder, det ekstreme dybe felt, viser lyspletter, der repræsenterer omkring 5.500 galakser, hvoraf de svageste sætter os i stand til at se tilbage i tiden 13,2 milliarder år.

Webb giver astronomer mulighed for at zoome ind på Hubbles svageste pletter.

"Det er et følelsesladet øjeblik, når du ser naturen pludselig frigive nogle af sine hemmeligheder," sagde Thomas Zurbuchen, associeret administrator for NASA's Science Mission Directorate. "Det er ikke et billede. Det er et nyt verdensbillede. Du kommer til at se naturen give afkald på hemmeligheder, der har været der i mange, mange årtier, århundreder, årtusinder."

Webb kan bogstaveligt talt se galakser langt, langt væk, som de var for længe, ​​længe siden - blot et par hundrede millioner år efter big bang. Den opfanger lys i den infrarøde del af spektret, hvis bølgelængder er for lange til at være synlige for det menneskelige øje.

Bygget i Northrop Grumman's Space Park i Redondo Beach, Californien, blev Webb lanceret juledag fra Fransk Guyana. Dens destination var L2, videnskabelig stenografi for det andet LaGrange-punkt omkring 930.000 miles fra Jorden. Det er et af fem steder, hvor solens og jordens gravitationskræfter er i balance, hvilket gør det muligt for Webb at forblive en fast afstand fra vores planet.

Det tog næsten en måned for teleskopet at nå dertil. Så foldede teleskopet sig langsomt og bevidst ud i løbet af to uger.

Et indviklet system af låse, kabler og stifter frigav en femlags solskærm på størrelse med en tennisbane. Da det var på plads, svingede teleskopets 18 sekskantede spejle på plads og skabte en honeycomb-lignende struktur på 21 fod på tværs. Processen ville ikke have virket malplaceret i et afsnit af "Transformers". (NASA udgav faktisk en kort video om Webb med Peter Cullen, skuespilleren, der lagde stemme til Optimus Prime i den originale tegneserie fra 1980'erne.)

Hvert spejl er belagt med 100 nanometer guld for at forbedre dets evne til at reflektere infrarødt lys. Spejlene blev omhyggeligt justeret ved at fokusere på en stjerne med det uhåndterlige navn 2MASS J17554042+6551277. Testbilledet, der blev frigivet til offentligheden i marts, viste en strålende stjerne, der så ud til at udstråle lys fra seks punkter, et træk ved teleskopets sekskantede spejle.

Men baggrunden fangede videnskabsmænds opmærksomhed:Bag stjernen var der utallige lyspletter, der hver repræsenterede en galakse, der er milliarder af år gammel.

Det var et fristende kig på teleskopets muligheder.

Hubble, der blev lanceret i 1990, har tilbudt hidtil uset indsigt i kosmos i løbet af dets årtiers tjeneste. Dets observationer har hjulpet videnskabsmænd med at bestemme universets alder og hastigheden af ​​dets ekspansion, sammen med at opdage sorte huller, obskure måner og exoplaneter.

Men Webb er eksponentielt mere magtfuld. Dens spejl er seks gange større end Hubbles, hvilket betyder, at den kan samle langt mere lys og se længere tilbage i tiden. Den har også langt større muligheder for at studere infrarødt lys.

Webb ville ikke fungere, hvis det var der, hvor Hubble er. Det nyere teleskop er så meget mere følsomt, at det ville blive overvældet af lys og varme fra Jorden, månen og solen. Men dens afstand betyder også, at den er for langt væk til at blive repareret manuelt af rumvandrende astronauter, som Hubble har været fem gange siden opsendelsen.

Hubble havde været på himlen i mindre end et årti, da NASA begyndte at tale om den teknologi, der i sidste ende ville erstatte den. Konstruktionen af ​​det nye teleskop, opkaldt efter NASA's anden administrator, begyndte i 2004 med et budget på 1 milliard dollar og en målrettet lanceringsdato i 2010.

Men budgettet og tidslinjen udvidede sig næsten lige så hurtigt som universet, det var meningen at udforske.

Holdet behøvede ikke bare at sikre, at materialerne og teknologierne på teleskopet ville fungere korrekt, når det først blev skudt ud i rummet. I mange tilfælde, på grund af enhedens banebrydende karakter, var de også nødt til at opfinde disse materialer fra bunden.

De segmenterede kryogene spejle, det femlags solskjold, mikroskodderne, der fanger infrarødt lys – det hele skulle først forestilles og laboratorietestes, før det blev fremstillet til brug på teleskopet.

Dets skyhøje omkostninger tærede på budgetter for NASAs andre projekter. I 2011 fremsatte Kongressen et lovforslag om at dræbe projektet fuldstændigt. Hvis en så stor risiko mislykkedes, "kan astronomiens fremskridt blive sat tilbage af en generation," tidsskriftet Nature advaret i en 2010. + Udforsk yderligere

NASA frigiver næste bølge af billeder fra James Webb Space Telescope

©2022 Los Angeles Times.
Distribueret af Tribune Content Agency, LLC.




Varme artikler