Vesoljski teleskop James Webb, naslednik vesoljskega teleskopa Hubble, je navedena prednostna naloga financiranja kanadske vlade za astronomijo. Drugim projektom, pravijo astronomi, grozi zmanjšanje proračuna.
(Slika: © ESA)
Nasin vesoljski teleskop James Webb, ki naj bi bil predstavljen leta 2021, bo iskal vesolje, da bi razkril zgodovino vesolja od Velikega poka do tvorbe tujih planetov in naprej. Osredotočil se bo na štiri glavna področja: prvo svetlobo v vesolju, sestavljanje galaksij v zgodnjem vesolju, rojstvo zvezd in protoplanetarnih sistemov ter planete (vključno z izvori življenja.)
Vesoljski teleskop James Webb (JWST) bo iz Francoske Gvajane izstrelil raketo Ariane 5, nato pa bo potreboval 30 dni za letenje milijon milj do svojega stalnega doma: točko Lagrange ali gravitacijsko stabilno lokacijo v vesolju. Orbitala bo okoli L2, točke v vesolju blizu Zemlje, ki leži nasprotno od sonca. To je bilo priljubljeno mesto za številne druge vesoljske teleskope, vključno s vesoljskim teleskopom Herschel in vesoljskim opazovalnikom Planck.
Zmogljivo vesoljsko plovilo v vrednosti 8,8 milijarde dolarjev naj bi prav tako fotografiralo neverjetne fotografije nebesnih predmetov, kot je bil njegov predhodnik, vesoljski teleskop Hubble. Na srečo astronomov vesoljski teleskop Hubble ostaja v dobrem zdravju in verjetno bosta dva teleskopa sodelovala prva leta JWST-a. JWST si bo ogledal tudi eksoplanete, ki jih je našel vesoljski teleskop Kepler, ali nadaljeval z opazovanji v telesu vesoljskih teleskopov v realnem času.
JWST znanost
Znanstveni mandat JWST je v glavnem razdeljen na štiri področja:
- Prva luč in rejonizacija: To se nanaša na zgodnje faze vesolja po tem, ko je vesolje začelo vesolje, kot ga poznamo danes. V prvih stopnjah po velikem udaru je bilo vesolje morje delcev (kot so elektroni, protoni in nevtroni) in svetloba ni bila vidna, dokler se vesolje ni dovolj ohladilo, da so se ti delci začeli združevati. Še ena stvar, ki jo bo JWST preučil, je, kaj se je zgodilo po nastanku prvih zvezd; to dobo imenujemo "epo reionizacije", ker se nanaša na to, ko je bil nevtralen vodik reioniziran (narejen tako, da je spet imel električni naboj) s sevanjem iz teh prvih zvezd.
- Sestavljanje galaksij: Pogled na galaksije je koristen način, kako ugotoviti, kako je materija organizirana na velikanskih lestvicah, kar nam daje namige, kako se je vesolje razvijalo. Spiralne in eliptične galaksije, ki jih vidimo danes, so se dejansko razvile iz različnih oblik v milijardah let, eden od ciljev JWST-a pa je pogledati nazaj na najzgodnejše galaksije, da bi bolje razumeli to evolucijo. Znanstveniki tudi poskušajo ugotoviti, kako smo dobili raznolikost galaksij, ki so vidne danes, in trenutne načine, kako se galaksije oblikujejo in sestavljajo.
- Rojstvo zvezd in protoplanetarnih sistemov: Orlovi meglici "Stebri ustvarjanja" so nekatere izmed najbolj znanih rojstnih mest za zvezde. Zvezde so v oblakih plina, in ko zvezde rastejo, sevalni pritisk, ki ga izvajajo, odpihne plin iz kokosona (ki bi ga lahko uporabili za druge zvezde, če ne preveč razpršene.) Vendar je težko opaziti znotraj plina. JWST-ove infrardeče oči bodo lahko gledale vire toplote, vključno z zvezdami, ki se rojevajo v teh kokonih.
- Planeti in izvor življenja: V zadnjem desetletju je bilo odkritih ogromno eksoplanetov, tudi z Nasino vesoljskim teleskopom Kepler, ki išče planet. Močni senzorji JWST bodo lahko v teh planetih pokukali v globino, vključno s (v nekaterih primerih) snemanjem njihove atmosfere. Razumevanje ozračja in pogoji tvorbe planetov bi lahko znanstvenikom pomagalo, da bolje predvidijo, ali so določeni planeti bivalni ali ne.
Instrumenti na krovu
JWST bo opremljen s štirimi znanstvenimi instrumenti.
- V bližini infrardeča kamera (NIRCam): Če ga ponuja Univerza v Arizoni, bo ta infrardeča kamera zaznala svetlobo zvezd v bližnjih galaksijah in zvezd znotraj Mlečne poti. Prav tako bo iskal svetlobo od zvezd in galaksij, ki so se oblikovale zgodaj v življenju vesolja. NIRCam bo opremljen s koronagrafi, ki lahko blokirajo svetlobo svetlega predmeta, zaradi česar so vidni zatemnjeni predmeti v bližini zvezd (kot so planeti).
- Skoraj infrardeči spektrograf (NIRSpec): NIRSpec bo hkrati opazoval 100 predmetov in iskal prve galaksije, ki so nastale po velikem udaru. NIRSpec je zagotovila Evropska vesoljska agencija s pomočjo Nasinega centra za vesoljske polete Goddard.
- Srednje infrardeči instrument (MIRI): MIRI bo izdelal neverjetne vesoljske fotografije oddaljenih nebesnih objektov, ki sledijo Hubbleovi tradiciji astrofotografije. Spektrograf, ki je del instrumenta, bo znanstvenikom omogočil, da zberejo več fizičnih podrobnosti o oddaljenih predmetih v vesolju. MIRI bo zaznal oddaljene galaksije, šibke komete, tvoril zvezde in predmete v Kuiperjevem pasu. MIRI je zgradil evropski konzorcij z Evropsko vesoljsko agencijo in Nasinim laboratorijem za reaktivni pogon.
- Senzor z natančnim usmerjanjem / blizu infrardečega slikovnika in brezrezan spektrograf (FGS / NIRISS): Ta instrument, ki ga je zgradila kanadska vesoljska agencija, je bolj kot dva instrumenta v enem. Komponenta FGS je odgovorna za to, da je JWST med znanstvenimi raziskavami usmerjen v pravo smer. NIRISS bo razvil vesolje, da bi našel podpise prve svetlobe v vesolju in poiskal in opredelil tuj planete.
Teleskop bo imel tudi zaščitno senčilo velikosti teniškega igrišča in 21,3 metra (6,5 metra) ogledalo - največje ogledalo, ki je bilo kdajkoli izstreljeno v vesolje. Te komponente se ne bodo vklopile v izstrelitev rakete JWST, zato se bosta oba razbila, ko bo teleskop v vesolju.
JWST zgodovina
James Webb moški
JWST je imenovan za nekdanjega šefa Nasine Jamesa Webba. Webb je vesoljsko agencijo prevzel od leta 1961 do 1968, upokojil se je le nekaj mesecev, preden je NASA postavila prvega moža na Luno.
Čeprav je Webbova funkcija, ki jo ima NASA-jev skrbnik, najbolj povezana z luninim programom Apollo, velja tudi za voditelja vesoljske znanosti. Tudi v času velikih političnih pretresov je Webb postavil NASA-ine znanstvene cilje in zapisal, da bi moral biti lansiranje velikega vesoljskega teleskopa ključni cilj vesoljske agencije. [Glej fotografije JWST, Hubblov naslednik]
NASA je pod Webbovim vodstvom sprožila več kot 75 vesoljskih znanstvenih misij. Vključevali so misije, ki so preučevale sonce, zvezde in galaksije, pa tudi vesolje neposredno nad Zemljino atmosfero.
Dodatno poročanje Miriam Kramer, pisateljica Space.com.
