Een rode vlek in een James Webb-afbeelding zou de chemie van het vroege universum kunnen ontsluiten

Astronomen zeggen dat een kleine rode vlek op de verre achtergrond van de eerste ‘deep field’-opname van de James Webb-ruimtetelescoop ons begrip van het vroege heelal zou kunnen veranderen.

Het wazige punt is een niet nader genoemd oud sterrenstelsel dat 13,1 miljard jaar oud is – slechts honderden miljoenen jaren jonger dan de geboorte van het universum. Van alle sterrenstelsels die in de afbeelding zijn vastgelegd, bevindt dit zich het verst van de aarde.

Gevangen in het diepste en meest nauwkeurige infraroodbeeld van het verre heelal dat ooit is vastgelegd, werd het vorige week aan de wereld vrijgegeven als onderdeel van de eerste reeks van $ 10 miljard (£ 7,4 miljoen) kleurenafbeeldingen van het observatorium.

Wanneer onderzoekers het licht van een individueel sterrenstelsel uitbreiden naar een spectrum, kunnen ze meer te weten komen over de chemische samenstelling, temperatuur en dichtheid van het geïoniseerde gas van het sterrenstelsel.

Het spectrum van dit sterrenstelsel zal bijvoorbeeld de eigenschappen van zijn gas onthullen, wat zal aangeven hoe zijn sterren worden gevormd en hoeveel stof het bevat.

Dergelijke informatie is nog nooit eerder in een dergelijke kwaliteit ontdekt.

Wanneer onderzoekers het licht van een individueel sterrenstelsel uitbreiden naar een spectrum (afgebeeld), kunnen ze meer te weten komen over de chemische samenstelling, temperatuur en dichtheid van geïoniseerd gas van het sterrenstelsel.

Far Away: genomen in het diepste infraroodbeeld van het verre universum dat ooit is opgenomen (afgebeeld) en vorige week aan de wereld is vrijgegeven als onderdeel van Webb’s eerste afbeeldingen

Het spectrum zelf werd geproduceerd door Webb’s NIRSpec-instrument, dat kleine vensters gebruikt om licht van objecten in het gezichtsveld van de telescoop te isoleren en te analyseren.

Dit betekende dat alleen het licht van de ster van het oude melkwegstelsel erdoorheen mocht en zijn chemische handtekeningen onthulde, terwijl ander licht van heldere nabije objecten werd geblokkeerd.

Onder de verschillende elementen in de melkweg bevond zich een vingerafdruk van gloeiend zuurstofgas, dat bekend staat als de emissielijn.

NIRSpec-teamlid Andrew Bunker, van de Universiteit van Oxford, zei dat experts hadden gehoopt deze streak in verre sterrenstelsels waar te nemen, maar verwachtten dat ze zouden moeten zoeken naar “tientallen of honderden” of doelen voordat ze konden worden gedetecteerd.

Ik denk niet dat we echt hadden gedroomd dat hij daar zou zijn in onze eerste grote publiciteitsstunt. Dit is echt, echt niet te geloven.” nieuwe wereld.

De reden dat de zuurstofemissielijn zo belangrijk is, is dat astronomen hem gebruiken om hun metingen van te kalibreren Galactische structuren.

Als dit kan worden vergeleken met andere galactische lichtemissielijnen, is het mogelijk om te ontcijferen hoeveel chemicaliën zich in de melkweg bevinden, op basis van chemische vingerafdrukken in het spectrum.

Dit is eerder gedaan voor nabije sterrenstelsels, maar niet voor sterrenstelsels zo ver weg als de rode vlek in het Webb Deep Field.

Wanneer astronomen de gegevens van Webb gaan analyseren, zullen we ongelooflijk veel leren over sterrenstelsels die gedurende de hele kosmische tijd hebben bestaan ​​- en hoe ze zich verhouden tot de prachtige spiraalvormige en elliptische sterrenstelsels in het nabije universum.

Met meer van dit soort spectra kunnen wetenschappers onderzoeken hoe het aandeel elementen zwaarder dan helium in verre sterrenstelsels in de loop van de tijd is veranderd.

“Het geeft je gegevens over deze evolutie”, vertelde Emma Chapman, een astrofysicus aan de Universiteit van Nottingham, aan New Scientist.

Het spectrum zelf werd geproduceerd door Webb’s NIRSpec-instrument, dat kleine vensters gebruikt om licht van objecten in het gezichtsveld van de telescoop te isoleren en te analyseren.

Infraroodmogelijkheden stellen Webb in staat om “verleden tijd” van de oerknal te zien, die 13,8 miljard jaar geleden plaatsvond. Lichtgolven bewegen erg snel, ongeveer 300.000 km per seconde, per seconde. Hoe verder weg een object is, hoe meer we terugkijken in de tijd. Dit komt door de tijd die het licht nodig heeft om van het lichaam naar ons te reizen

Dus je kunt beginnen na te denken over hoe snel de eerste sterren sterven en het gas vervuilen [to] Hij creëerde de tweede generatie sterren waaruit dit sterrenstelsel bestaat.

Vorige week werden Webb’s oogverblindende en ongekende beelden van een “stellaire kinderkamer”, een stervende ster bedekt met stof en een “kosmische dans” tussen een reeks sterrenstelsels voor het eerst aan de wereld onthuld.

Het maakte een einde aan maanden van hectisch wachten en anticiperen toen de eerste batch van een schat aan beelden werd geadresseerd die zou uitmonden in onze eerste blik op de dageraad van het universum.

Webb’s infraroodcapaciteiten betekenen dat hij “verleden tijd kan zien” binnen slechts 100-200 miljoen jaar vanaf de oerknal, waardoor hij foto’s kan maken van de eerste sterren die meer dan 13,5 miljard jaar geleden in het universum schitteren.

Haar eerste beelden van nevels, exoplaneten en galactische clusters leidden tot groot feest in de wetenschappelijke wereld, op wat werd geprezen als een “Grote Dag voor de Mensheid”.

Onderzoekers zullen binnenkort meer te weten komen over de massa’s, leeftijden, geschiedenis en samenstellingen van sterrenstelsels terwijl Webb de oudste sterrenstelsels in het universum probeert te verkennen.

James Webb-telescoop

De James Webb-telescoop is beschreven als een “tijdmachine” die zou kunnen helpen de geheimen van ons universum te ontrafelen.

De telescoop zal worden gebruikt om te kijken naar de eerste sterrenstelsels die meer dan 13,5 miljard jaar geleden in het vroege heelal zijn geboren, en om de bronnen van sterren, exoplaneten en zelfs de manen en planeten van ons zonnestelsel te observeren.

De enorme telescoop, die al meer dan $ 7 miljard (£ 5 miljard) heeft gekost, is de opvolger van de in een baan om de aarde draaiende Hubble-ruimtetelescoop.

De James Webb-telescoop en de meeste van zijn instrumenten hebben een temperatuur van ongeveer 40 K – ongeveer min 387 graden Fahrenheit (min 233 graden Celsius).

Het is de grootste en krachtigste in een baan om de aarde draaiende ruimtetelescoop ter wereld, die 100-200 miljoen jaar terug kan kijken na de oerknal.

Het in een baan om de aarde draaiende infraroodobservatorium is ontworpen om ongeveer 100 keer krachtiger te zijn dan zijn voorganger, de Hubble-ruimtetelescoop.

NASA ziet James Webb liever als een opvolger van Hubble dan als een vervanger, aangezien de twee nog een tijdje naast elkaar zullen werken.

De Hubble-telescoop werd op 24 april 1990 gelanceerd via de spaceshuttle Discovery vanuit het Kennedy Space Center in Florida.

Het draait om de aarde met ongeveer 17.000 mijl per uur (27.300 kilometer per uur) in een lage baan om de aarde op een hoogte van ongeveer 340 mijl.