Webb-teleskop:Hvad vil videnskabsmænd lære?

James Webb-rumteleskopets første billeder er ikke bare betagende – de indeholder et væld af videnskabelige indsigter og spor, som forskere er ivrige efter at forfølge.

Her er nogle af de ting, videnskabsmænd nu håber at lære.

Ind i dybet

Webbs første billede, udgivet mandag, leverede det hidtil dybeste og skarpeste infrarøde billede af det fjerne univers, "Webbs første dybe felt."

De hvide cirkler og ellipser er fra galaksehoben i forgrunden kaldet SMACS 0723, som den så ud for mere end 4,6 milliarder år siden - omtrent da vores sol også blev dannet.

De rødlige buer stammer fra lys fra gamle galakser, der har rejst mere end 13 milliarder år og bøjer sig rundt om forgrundsklyngen, der fungerer som en gravitationslinse.

NASA-astrofysiker Amber Straughn sagde, at hun blev ramt af "den forbløffende detalje, som du kan se i nogle af disse galakser."

"De springer bare ud! Der er så mange flere detaljer, det er som at se i high-def."

Plus, tilføjede NASA-astrofysiker Jane Rigby, kan billedet lære os mere om mystisk mørkt stof, som menes at udgøre 85 procent af stof i universet - og er hovedårsagen til den kosmiske forstørrelseseffekt.

Det sammensatte billede, som krævede en eksponeringstid på 12,5 timer, betragtes som en øvelseskørsel. Givet længere eksponeringstid burde Webb slå alle tiders distancerekorder ved at se tilbage til de første par hundrede millioner år efter Big Bang for 13,8 milliarder år siden.

Jagten på beboelige planeter

Webb fangede signaturen af ​​vand, sammen med tidligere uopdagede beviser for skyer og dis, i atmosfæren omkring en varm, hævet gasgigantplanet kaldet WASP-96 b, der kredser om en fjern stjerne som vores sol.

Teleskopet opnåede dette ved at analysere stjernelys filtreret gennem planetens atmosfære, mens det bevæger sig hen over stjernen, til det ufiltrerede stjernelys, der registreres, når planeten er ved siden af ​​stjernen - en teknik kaldet spektroskopi, som intet andet instrument kan udføre med samme detalje.

WASP-96 b er en af ​​mere end 5.000 bekræftede exoplaneter i Mælkevejen. Men det, der virkelig ophidser astronomer, er udsigten til at pege Webb mod mindre, klippeverdener, som vores egen Jord, for at søge efter atmosfærer og flydende vandmasser, der kan understøtte liv.

En stjernes død

Webbs kameraer fangede en stjernekirkegård i den sydlige ringtåge, og afslørede den dunkle, døende stjerne i dens centrum i klare detaljer for første gang og viste, at den er indhyllet i støv.

Astronomer vil bruge Webb til at dykke dybere ned i detaljerne om "planetariske tåger" som disse, der spyr skyer af gas og støv ud.

Disse tåger vil i sidste ende også føre til genfødsel.

Udstødningen af ​​gas og skyer stopper efter nogle titusinder af år, og når først materialet er spredt i rummet, kan der dannes nye stjerner.

En kosmisk dans

Stephans kvintet, en gruppe af fem galakser, er placeret i stjernebilledet Pegasus.

Webb var i stand til at trænge gennem skyerne af støv og gas i midten af ​​galaksen for at få ny indsigt, såsom hastigheden og sammensætningen af ​​udstrømning af gas nær dets supermassive sorte hul.

Fire af galakserne er tæt på hinanden og låst i en "kosmisk dans" af gentagne tætte møder.

Ved at studere det, "lærer du, hvordan galakserne kolliderer og smelter sammen," sagde kosmolog John Mather og tilføjede, at vores egen Mælkevej sandsynligvis blev samlet ud af 1.000 mindre galakser.

En bedre forståelse af det sorte hul vil også give os større indsigt i Sagittarius A*, det sorte hul i midten af ​​Mælkevejen, som er indhyllet i støv.

Stjernebørn

Det smukkeste billede er måske billedet af de "kosmiske klipper" fra Carina-tågen, en stjernebarneskole.

Her har Webb for første gang afsløret tidligere usynlige områder af stjernedannelse, som vil fortælle os mere om, hvorfor stjerner dannes med en bestemt masse, og hvad der bestemmer antallet, der dannes i et bestemt område.

De kan ligne bjerge, men den højeste af de forrevne toppe er syv lysår høje, og de gule strukturer er lavet af enorme kulbrintemolekyler, sagde Webb-projektets videnskabsmand Klaus Pontoppidan.

Ud over at være stjernestof kan nebulært materiale også være der, hvor vi kommer fra.

"Dette kan være den måde, universet transporterer kulstof, det kulstof, vi er lavet af, til planeter, der kan være beboelige for liv," sagde han.

Det store ukendte

Det mest spændende af alt er måske at rejse ud i det ukendte, sagde Straughn.

Hubble spillede en nøglerolle i at opdage, at mørk energi får universet til at udvide sig med en stadigt voksende hastighed, "så det er svært at forestille sig, hvad vi kan lære med dette 100 gange stærkere instrument." + Udforsk yderligere

NASA afslører Webb-teleskopets første kosmiske mål

© 2022 AFP