Webb Telescope brengt vroege sterrenstelsels en Jupiter scherp in beeld

De eerste wetenschappelijke resultaten zijn de afgelopen weken naar voren gekomen, en wat de telescoop in de diepste ruimte zag, was een beetje verbijsterend. Sommige van deze verre sterrenstelsels zijn opvallend massief. De algemene veronderstelling was dat vroege sterrenstelsels – die zich kort na het ontsteken van de eerste sterren vormden – relatief klein en vervormd zouden zijn. In plaats daarvan zijn sommige groot, helder en goed georganiseerd.

Geweldige webtelescoop. Maar het universum is meer dan dat.

“Modellen voorspellen dit niet”, zei Garth Ellingworth, een astronoom aan de Universiteit van Californië, Santa Cruz, over vroege massieve sterrenstelsels. “Hoe doe je dit in hemelsnaam op zo’n vroeg tijdstip? Hoe zijn er zo snel zoveel sterren ontstaan?”

Dit is geen wereldwijde crisis. Wat er gebeurt, is veel snelle wetenschap, gedaan “in realtime”, zei astrofysicus Jehan Kartaltepe van het Rochester Institute of Technology. Er stromen gegevens binnen van de nieuwe telescoop, en het is een van de legioenen astronomen die nieuwe artikelen draaien en ze snel online publiceren voordat peer review wordt beoordeeld.

Webb ziet dingen die niemand anders eerder heeft gezien, in zo’n fijn detail en op zulke grote afstanden. Onderzoeksteams over de hele planeet buigen zich over openbaar vrijgegeven gegevens en racen om de meest verre sterrenstelsels te ontdekken of andere fascinerende ontdekkingen te doen. De wetenschap vordert vaak in een grandioos tempo, en de kennis neemt steeds meer toe, maar Webb dumpt vrachtwagenladingen met verleidelijke gegevens in één keer over wetenschappers. Voorlopige schattingen van afstanden zullen bij nader onderzoek worden herzien.

Kartaltepe zei dat ze zich zeker geen zorgen maakt over de spanning tussen de astrofysische theorie en wat Webb ziet: “Op een dag kunnen we ons hoofd krabben, maar na een dag, ‘Oh, het is nu allemaal logisch’.”

NASA onthult eerste beelden van de James Webb Space Telescope

Wat verrast? Astronoom Dan Koo van het Space Telescope Science Institute is het aantal schattige, schijfachtige sterrenstelsels.

“We dachten dat het vroege universum deze chaotische plek was met al deze clusters van stervorming en alle dingen door elkaar”, zei Koo.

Deze veronderstelling over het vroege heelal was deels te danken aan waarnemingen van de Hubble Space Telescope, die vroege klonterige, onregelmatig gevormde sterrenstelsels aan het licht brachten. Maar Hubble bewaakt een relatief smal deel van het elektromagnetische spectrum, inclusief “zichtbaar” licht. Webb bewaakt infraroodstraling en verzamelt licht buiten het Hubble-bereik. Met Hubble zei Koe: “We misten alle koelere sterren en oudere sterren. We zagen eigenlijk alleen de interessante kleintjes.”

De gemakkelijkste verklaring voor die verrassend massieve sterrenstelsels is dat er, althans voor sommigen van hen, een misrekening was – mogelijk als gevolg van een hoax van licht.

Verre sterrenstelsels zijn erg rood. Ze zijn, in astrologische taal, ‘roodverschuiving’. De golflengten van het licht van deze objecten kunnen worden uitgerekt als gevolg van de uitdijing van het heelal. Er wordt aangenomen dat degenen die rood lijken te zijn – en de hoogste roodverschuiving hebben – het verst zijn.

Maar stof kan rekeningen werpen. Stof kan blauw licht absorberen en het lichaam rood maken. Sommige van deze zeer verre, met rood bedekte sterrenstelsels kunnen erg stoffig zijn, en eigenlijk niet zo ver (en jong) als ze lijken. Dit zou de waarnemingen opnieuw afstemmen op wat de astronomen verwachtten.

Of er kan een andere verklaring naar voren komen. Wat zeker is, is dat de telescoop van $ 10 miljard – een gezamenlijke inspanning van NASA en ruimteagentschappen in Canada en Europa – voorlopig Nieuwe notities indienen Niet alleen voor die verre sterrenstelsels, maar ook voor dingen dichter bij huis zoals Jupitereen pas ontdekte gigantische asteroïde en komeet.

De De nieuwste webontdekking Donderdag aangekondigd: er is koolstofdioxide gedetecteerd in de atmosfeer van een verre reuzenplaneet genaamd WASP-39 b. Het is “de eerste definitieve detectie van koolstofdioxide in de atmosfeer van een exoplaneet”, aldus Nicole Colon, een NASA Web-projectwetenschapper. Hoewel WASP-39 b als te heet wordt beschouwd om bewoonbaar te zijn, laat de succesvolle ontdekking van kooldioxide zien hoe scherp Webb’s visie is en luidt het toekomstig onderzoek in van verre planeten die mogelijk leven herbergen.

De telescoop wordt bestuurd door ingenieurs van het Space Telescope Science Institute in Baltimore. Het Mission Operations Center bevindt zich op de tweede verdieping van het instituut, aan de rand van de Johns Hopkins University-campus.

Op een ochtend waren er slechts drie mensen aan het werk in de vluchtcontrolekamer: operations controller Irma Araceli Kispi-Nera, grondsysteemingenieur Evan Adams en commandant Kayla Yates. Ze zaten in een rij werkstations met grote schermen vol met gegevens van telescoop.

Volg een kosmische rondleiding door beelden die zijn vastgelegd met de Webb-telescoop van NASA

“We leven meestal niet in zakelijk leiderschap”, zei Yates. Met andere woorden, niemand bestuurt de telescoop met een joystick of iets dergelijks. Het werkt grotendeels onafhankelijk en voldoet aan een controleschema van één keer per week. Vanuit de vluchtcontrolekamer wordt een commando naar NASA’s Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland gestuurd. Van daaruit gaat het naar NASA’s Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Californië, en vervolgens naar het Deep Space Network – radioantennes in de buurt van Barstow, Californië, en Madrid en Canberra, Australië. Afhankelijk van de rotatie van de aarde kan een van deze antennes het commando naar de telescoop sturen.

Lang geleden verdwenen uit het operatiecentrum van de missie in Baltimore de menigten mensen die op een ochtend aanwezig waren telescoop lancering vorige Kerst.

“Het is een bewijs van hoe succesvol we zijn dat we van enkele honderden naar slechts drie van ons kunnen gaan”, zei Adams.

Het waarnemingsschema wordt grotendeels bepaald door de wens om efficiënt te zijn, en dat betekent vaak kijken naar dingen die dicht bij elkaar aan de hemel lijken, zelfs als ze miljarden lichtjaren van elkaar verwijderd zijn.

De bezoeker zal teleurgesteld zijn om te beseffen dat het vluchtleidingsteam niet ziet wat de telescoop ziet. Er is geen groot scherm waarop bijvoorbeeld een komeet, een sterrenstelsel of de dageraad van de tijd te zien is. Maar het vluchtcontroleteam kan gegevens lezen die de oriëntatie van de telescoop beschrijven – bijvoorbeeld “32 graden naar rechts omhoog, 12 graden helling”. Raadpleeg dan de sterrenkaart om te zien waar de telescoop naar wijst.

“Het is tussen Andromeda en welk ander sterrenbeeld het ook is,” zei Adams.

‘Ongelooflijke’ beelden van Jupiter onthuld door NASA’s James Webb Telescope

Hier is een greep uit enkele waarnemingen van Webb, die de komende maanden nieuwe beelden en wetenschappelijke rapporten zouden moeten opleveren:

kar wiel melkweg: Een opvallend mooi en zeldzaam “ring”-stelsel, op ongeveer 500 miljoen lichtjaar afstand. Zijn ongebruikelijke structuur is het resultaat van zijn botsing met een ander sterrenstelsel. Dit was een van de De eerste beelden verwerkt door het webteam Om te laten zien wat een telescoop kan doen.

M16, de Adelaarsnevel: Deze “planetaire nevel” in onze melkweg staat bekend als de thuisbasis van een structuur met de bijnaam de “Pijlers van de Schepping”, afgebeeld door de Hubble-ruimtetelescoop. Het is een van Hubble’s beroemdste afbeeldingen geworden, met drie torenhoge stofpluimen die worden verlicht door hete jonge sterren buiten het beeldkader, allemaal geregisseerd door NASA om te produceren wat voor het menselijk oog op een landschap lijkt. Webb zou een afbeelding moeten produceren met een vergelijkbaar frame, maar met een nieuwe resolutie en detail, dankzij de mogelijkheid om licht te verzamelen op infrarode golflengten die voor Hubble niet toegankelijk zijn.

Ganymedes, de grootste maan van Jupiter: Het is de grootste maan in het zonnestelsel en zelfs groter dan de planeet Mercurius. Wetenschappers geloven dat het een ondergrondse oceaan heeft met meer water dan alle oceanen op aarde. De telescoop zal op zoek gaan naar pluimen, dit zijn warmwaterbronnen die vergelijkbaar zijn met wat werd waargenomen op Jupiters maan Europa en Enceladus, zei Webb-projectwetenschapper Klaus Pontopedan.

Komeet C/2017 K2: Ontdekt in 2017, is het een ongewoon grote komeet met een staart van 500.000 mijl lang en gericht naar de zon.

Het grote balkspiraalstelsel: Officieel, “NGC-1365”, is dit een prachtig klassiek “staaf”-spiraalstelsel met een centrale strook sterren die twee prominente, gebogen armen verbindt. Het is ongeveer 56 miljoen lichtjaar verwijderd.

Trappist-1 الكواكب Planetair Stelsel: Zeven planeten draaien om deze ster, en veel van hen bevinden zich in de “bewoonbare zone”, wat betekent dat ze zich op een afstand van de ster bevinden waar water vloeibaar zou kunnen zijn op het oppervlak. Astronomen willen weten of deze planeten een atmosfeer hebben.

Draco en de beeldhouwer: Dit zijn bolvormige dwergstelsels dicht bij de Melkweg. Door hun beweging over een lange periode te bestuderen, hopen astronomen meer te weten te komen over het bestaan ​​van donkere materie – een onzichtbare substantie met een zwaartekrachtteken.

Dit is slechts een gedeeltelijke lijst. Er is daar veel te zien.

“Het is non-stop, 24-7, alleen de wetenschap die terugvalt”, zegt Heidi Hamill, een planetaire astronoom en vice-president van de wetenschap bij het Consortium of Universities for Research in Astronomy. Het is een enorme diversiteit aan wetenschap. Ik zag de schitterende rode vlek van Jupiter – maar twee uur later kijken we nu naar M 33, dit spiraalstelsel. Twee uur later zijn we nu op zoek naar een exoplaneet die ik al bij naam ken. Het is geweldig om naar te kijken.”