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Wie das James-Webb-Weltraumteleskop Sterne nach Zeichen der Erde 2.0 untersuchen wird

Es ist eine Sache, sie zu finden, eine andere, ihre Bewohnbarkeit zu beweisen.

Webb im Weltraum links und die neuartige „Maske“, die NIRISS helfen soll, bestimmte Objekte zu erkennen rechts. 1, 2

In der weltraumgestützten Astronomie kommt es darauf an, was sich unter der Haube befindet.

Und für Webb, das kurz vor dem Abschluss der letzten Phasen der Inbetriebnahme seiner 17 wissenschaftlichen Instrumentenmodi steht, hat ein Gerät – das speziell dafür entwickelt wurde, sowohl Bilder als auch Spektren von verschiedenen Arten von kosmischen Objekten zu erfassen – das Potenzial, über die Erkennung von Außerirdischen hinauszugehenWelten mögen lügen.

Das in Kanada gebaute wissenschaftliche Instrument, das als Near-Infrared Imager and Slitless Spectrograph NIRISS bezeichnet wird, könnte Signale der Erde 2.0 enthüllen – indem es einfach den Wirtsstern eines brauchbaren Kandidaten betrachtet.

Kanadas Beitrag zum James Webb Space Telescope

Entscheidend ist, dass das NIRISS-Instrument universelle Phänomene im Nahinfrarotlicht „bei Wellenlängen von bis zu 5,0 Mikrometern“ untersuchen kann, sagte Nathalie Ourellette der Université de Montréal, in ein Blogbeitrag auf der NASA-Website. „Das NIRISS-Team hat vier Instrumentenmodi entwickelt, um verschiedene Arten von Daten zu sammeln, die für unterschiedliche Ziele und wissenschaftliche Ziele gut geeignet sind.“

Der SOSS-Modus von NIRISS wird es dem James-Webb-Weltraumteleskop ermöglichen, hochpräzise Spektren „von jeweils einem hellen Objekt zu sammeln“, fügte Ourellette in dem Beitrag hinzuideal für die Untersuchung eines Phänomens, das sich über die Dauer einer normalerweise stundenlangen Beobachtung ändert, wie z. B. ein Exoplanet, der vor seinem Wirtsstern vorbeizieht."

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„Mit einer Technik namens Transitspektroskopie kann das NIRISS-Instrument ein Spektrum der Atmosphäre eines Exoplaneten erfassen, das verschiedene Marker enthält, die es Astronomen ermöglichen, seine Zusammensetzung, Temperatur, potenzielle Bewohnbarkeitssignaturen und andere wichtige Merkmale zu bestimmen“, erklärte Ourellette in derBlogeintrag.

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Dann gibt es noch den WFSS-Modus, der es dem NIRISS ermöglicht, Webb beim Sammeln von Informationen zu helfen. Tausende von Objekten, „wie Galaxien, gleichzeitig über das gesamte Sichtfeld des Detektors“ – das sind laut Ourellette 4,84 Quadratbogenminutenandere physikalische Parameter, um zu verfolgen, wie sich Galaxien im Laufe der Lebensdauer des Universums entwickeln."

Und es gibt noch mehr. NIRISS kann im WFSS-Modus Informationen aus vielen Spektren gleichzeitig sammeln, was bedeutet, dass sich diskrete Spektren überlappen können wenn die Lichtquellen aus unserer Sicht zu nahe beieinander liegen. „Es gibt also zwei orthogonale Grisms, GR150C und GR150R, die Spektren horizontal bzw. vertikal erzeugen können, was dazu beiträgt, gemischte Spektren von verschiedenen Galaxien zu entwirren“, sagte Ourellette.

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Im SOSS-Modus kann Webbs NIRISS-Instrument die Atmosphären fremder Welten untersuchen, während sie ihren Wirtsstern passieren. Quelle: Europäische Südsternwarte / NASA

Webbs NIRISS könnte neue außerirdische Welten mit bewohnbaren Bedingungen enthüllen

Zusätzlich wird der AMI-Modus von NIRISS es Webb ermöglichen, kosmische Objekte zu untersuchen, die sich in unmittelbarer Nähe befinden natürlich aus unserer Sicht. Dies wird mit einer speziellen Technik geschehen, die als Interferometrie bekannt ist. „Eine Maske im Inneren des Instrumentslässt Licht nur von bestimmten Teilen des Primärspiegels durch“, erklärte Ourellette. „Astronomen können die Auflösung des Teleskops um einen Faktor von fast 2,5 erhöhen, indem sie sich die Muster ansehen, die entstehen, wenn die sorgfältig ausgewählten Lichtstrahlen miteinander interferieren."

Durch die Verwendung dieser Methode können zwei Objekte, die scheinbar nahe beieinander liegen, immer noch als zwei unterschiedliche Lichtpunkte erscheinen – anstelle einer unsinnigen Unschärfe. Da die Maske jedoch viel Licht blockiert, müssen die beobachteten kosmischen Objekte fair seinhell, damit eine Erkennung erfolgen kann. Bei ausreichender Helligkeit wird der AMI-Modus des NIRISS-Instruments es dem James-Webb-Weltraumteleskop jedoch ermöglichen, Braune Zwerge, protoplanetare Scheiben und zu beobachten. sogar Exoplaneten selbst. Es ist das erste Mal, dass wir eine solche Methode verwendet haben, um unsere Augen auf fremde Welten zu richten, und es ist nur ein kleiner Teil des Reichtums an wissenschaftlichen Erkenntnissen, den Webb einmal bereithält. beginnt ernsthaft seine wissenschaftlichen Missionen in diesem Sommer.

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