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Wie das James-Webb-Teleskop die Geburt fremder Welten enthüllen wird

Wir konnten Hinweise auf Wasser, organische Chemie und vieles mehr finden.

Webb im Weltraum links und eine künstlerische Darstellung eines Protoplaneten rechts. 1, 2

Wir werden nicht aufhören, es zu sagen.

Das James-Webb-Weltraumteleskop wird die moderne Astronomie für immer verändern, in so vieler Hinsicht, dass es sogar das Hubble-Weltraumteleskop in Umfang und Tiefe der Entdeckungen und des Fortschritts der Wissenschaft überstrahlen wird.

Aber ein Hauptziel für Webbs erstes Jahr der wissenschaftlichen Missionen ist die Verfolgung und Untersuchung fremder Welten jenseits unserer Sonnensysteme – insbesondere wie sie und das Potenzial für Wasser und organisches Leben entstehen, laut ein Blogbeitrag geteilt auf der offiziellen Website der NASA.

Das James Webb Space Telescope wird Planeten- und Sternenformationen wie nie zuvor enthüllen

"Im ersten Jahr des Wissenschaftsbetriebs erwarten wir, dass Webb völlig neue Kapitel in der Geschichte unserer Ursprünge schreiben wird – der Entstehung von Sternen und Planeten“, sagte Klaus Pontoppidan, ein Wissenschaftler für Webb vom Space Telescope Science Institute, in derBlogeintrag.

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„Es ist die Untersuchung der Stern- und Planetenentstehung mit Webb, die es uns ermöglicht, Beobachtungen reifer Exoplaneten mit ihrer Geburtsumgebung und unseres Sonnensystems mit seinen eigenen Ursprüngen zu verbinden“, fügte Pontoppidan hinzu. „Webbs Infrarotfähigkeiten sind ideal, um aufzudecken, wieSterne und Planeten entstehen aus drei Gründen: Infrarotlicht ist großartig darin, durch undurchsichtigen Staub zu sehen, es nimmt die Wärmesignaturen junger Sterne und Planeten auf und zeigt das Vorhandensein wichtiger chemischer Verbindungen wie Wasser und organischer Chemie."

Ein Nahinfrarotbild der Säulen der Schöpfung des Adlernebels, aufgenommen von Hubble. Dies zeigt, wie Infrarotlicht durch dichte Staub- und Gaswolken „schleichen“ kann. Quelle: NASA, ESA / Hubble / Hubble Heritage Team

Webbs MIRI kann durch Wolken sehen, die 20-mal dicker sind als Hubbles Grenze

Mittelinfrarotlicht betrachtet mit Webbs MIRI-Instrument kann sich durch Wolken bewegen, die 20-mal dicker sind als die, die sichtbares Licht durchdringen kann. Dies ist besonders wichtig für die Beobachtung junger Sterne die sich relativ schnell bilden, manchmal in nur 100.000 Jahren., die versteckt sind innerhalb ihrer Geburtswolken. Diese Wolken haben sich für junge Sterne noch nicht aufgelöst, was bedeutet, dass wir sichtbares Licht nicht wirklich sehen können.

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Deshalb sind die Infrarotfähigkeiten von Webb von zentraler Bedeutung – sie ermöglichen es uns, den Beginn der Sternentstehung zu sehen, zu studieren und zu verstehen, wenn Gas und Staub immer noch nach innen kollabieren, um Babysterne zu gebären.

Aber das ist nicht alles, was wir in Geburtssternwolken finden werden.

Ein simuliertes MIRI-Spektrum einer protoplanetaren Scheibe, wie es während mehrerer früher wissenschaftlicher Missionen von Webb aussehen könnte. Dieses Spektrum zeigt Wasser, Methan und mehrere andere Chemikalien. Quelle: NASA / STScI

Wir werden Protoplaneten ganz am Anfang ihrer Evolution sehen

"Der zweite Grund hat mit den jungen Sternen und Riesenplaneten selbst zu tun“, fuhr Pontoppidan in dem Blogbeitrag fort. „Beide beginnen ihr Leben als große, aufgedunsene Strukturen, die sich mit der Zeit zusammenziehen. Während junge Sterne dazu neigen, heißer zu werden, als sie sindausgereifte und kühle Riesenplaneten emittieren beide normalerweise mehr Licht im Infrarotbereich als bei sichtbaren Wellenlängen. Das bedeutet, dass Webb hervorragend darin ist, neue junge Sterne und Planeten zu entdecken, und uns helfen kann, die Physik ihrer frühesten Entwicklung zu verstehen."

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„Frühere Infrarot-Observatorien, wie das Spitzer-Weltraumteleskop, verwendeten ähnliche Techniken für die nächsten sternbildenden Haufen, aber Webb wird neue junge Sterne in der ganzen Galaxie, den Magellanschen Wolken und darüber hinaus entdecken“, fügte Pontoppidan hinzu.

"MIRI wird auch warmes molekulares Gas in der Nähe vieler junger Sterne beobachten, wo sich möglicherweise felsige, möglicherweise bewohnbare Planeten bilden“, sagte Pontoppidan. Solche Beobachtungen werden es Astronomen ermöglichen, endlich einen Konsens bilden über die Konzentration von Massenmolekülen, einschließlich der Anfänge von Eis, "in den frühesten Stadien der Planetenentstehung. Es ist keine Überraschung, dass eine beträchtliche Anzahl von Webbs frühen wissenschaftlichen Untersuchungen darauf abzielen, zu messen, wie Planetensysteme die Moleküle bilden, die für die Entstehung des Lebens, wie wir es kennen, wichtig sein könnten.“ Wenn Sie könnenwarte nicht,wir auch nicht.

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