Webb, in einem zusammengesetzten Bild mit Jupiter. Paopano / iStock
Die Macht dessen, was du nicht sehen kannst.
Seit der Entstehung des Universums dehnt es sich mit zunehmender Geschwindigkeit aus, wodurch die entferntesten Teile des Universums unglaublich schwer zu sehen sind – ein Großteil des Universums bleibt dem menschlichen Auge verborgen.
Aber es ist da und könnte den Löwenanteil der Geheimnisse unseres Universums verbergen. Und da das James-Webb-Weltraumteleskop kurz vor seinen ersten wissenschaftlichen Missionen steht – eine kolossale Untersuchung über eine 13-Milliarden-Jahre-Zeitspanne der Universalgeschichte, das Infrarot des TeleskopsFähigkeiten werden entscheidend sein.
Und ein aktuelles Video von der Europäischen Weltraumorganisation ESA demonstriert, wie Webb neue Tiefen des Universums enthüllen wird, indem er Galaxien, die ganz am Anfang unseres Universums entstanden sind, in die Anfangsbedingungen für Leben jenseits der Erde bringt, während stellarer Abfall zu neuen Planeten zusammengezogen wirdum junge Sterne.
Mit dem James-Webb-Teleskop sind die Möglichkeiten wirklich grenzenlos.
Webb kann die Tiefen des rotverschobenen Universums erkunden
Das sichtbare Universum wird von gewöhnlichem Licht beleuchtet – einem Energiesplitter im elektromagnetischen Spektrum. Aber Infrarotlicht offenbart die Wärme des Kosmos und hat längere Wellenlängen als sichtbares Licht. Während das legendäre Hubble-Weltraumteleskop etwas Infrarot und Ultraviolett erkennen kannLicht, es wurde für das sichtbare Spektrum gemacht.
Webb wurde jedoch für das Infrarotspektrum optimiert.
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Und dies ermöglicht es dem neuen Teleskop, das am Lagrange-2-Punkt über die Erde hinaus kreist, die unsichtbare Weite der tiefen Zeit mit beispielloser Auflösung zu durchdringen. Dies ist ein entscheidendes Werkzeug, um unser Universum zu untersuchen, da es sich ausdehnt – wobei sich entferntere Galaxien weiter von a entfernengrößere Geschwindigkeit als die näheren. Je weiter Galaxien entfernt sind, desto mehr werden sie in längere verschoben, rötere Wellenlängen sie erscheinen.
Rotverschiebung ist ein bisschen so, als würde man die Sirene eines Feuerwehrautos vorbeirasen hören, in einem Geräuschphänomen, das als Doppler-Effekt bezeichnet wird. Nur für elektromagnetische Strahlung im Weltraum.
Das James-Webb-Teleskop wird das Infrarot-Universum enthüllen
Und entscheidend für Webbs Untersuchung des kosmischen Infrarotspektrums ist sein Mittelinfrarot-Instrument MIRI. „Webbs [MIRI] ist etwas Besonderes – in den Wellenlängen, die es abdeckt, der Wissenschaft, die es ermöglicht, seinen [technologischen] Herausforderungen und inwie es gebaut wurde", sagte Professor George Rieke von der Astronomie an der University of Arizona zusammen mit Direktorin Gillian Wright vom UK Astronomy Centre in ein NASA-Blogbeitrag.
„Mit den anderen drei Instrumenten beobachtet Webb Wellenlängen bis zu 5 Mikrometer“, fügten sie hinzu. „Durch das Hinzufügen von Wellenlängen bis zu 28,5 Mikrometer mit MIRI erweitert sich sein wissenschaftliches Spektrum wirklichEnergiebilanz von Exoplaneten, Massenverlust von entwickelten Sternen, kernumkreisende Tori um die zentralen Schwarzen Löcher in aktiven Galaxienkernen und vieles mehr."
Es gibt viel zu sehen im Wellenlängen im mittleren Infrarot, so die beiden Wissenschaftler. „Da alles bei Raumtemperatur Licht im mittleren Infrarotbereich aussendet, blicken Infrarotastronomen, die mit bodengestützten Teleskopen arbeiten, durch die riesige Infrarotemission des Teleskops und der Atmosphäre im Vordergrund“, sagten sie. „Mit Ausdauer,Einige interessante Ergebnisse im mittleren Infrarot wurden von bodengestützten Teleskopen erhalten, aber die Einschränkungen sind schwerwiegend."
Mit anderen Worten, bis jetzt haben die Lebensbedingungen auf der Erde Astronomen daran gehindert, das gesamte Universum zu erforschen, aber Webb wird all das ändern.
Webbs Erforschung unseres Universums wird unser Verständnis der Lokalen Gruppe vertiefen
"Dramatische Ergebnisse im mittleren Infrarot wurden von Teleskopen im Vakuum des Weltraums erzielt, wo sie auf kryogene Temperaturen gekühlt werden, um ihre Emission [von Wärme] zu eliminieren, und von der Erdatmosphäre befreit sind", fügten die Wissenschaftler hinzu. Mehrere technische Herausforderungenwerden daraus dargestellt. Zum Beispiel musste das Teleskop vor dem Start von Eis freigehalten werden.
Aber alle Mühen haben sich gelohnt.
Mapping der lokalen Gruppe - „Webb ist in einer Größenordnung gebaut, die den größten Teleskopen auf der Erde nahekommt, und es wird kalt genug sein, um das volle Potenzial für das mittlere Infrarot bereitzustellen“, sagten die Wissenschaftler. „Die Empfindlichkeitsgewinne und die Bildschärfe werden beide seinfast um den Faktor 100 besser als je zuvor.“ Natürlich beginnt die Erforschung des unsichtbaren Universums damit, ein besseres Bild des lokalen Universums zu erstellen – was die Lokale Gruppe bedeutet, ein Kollektiv von drei primären Galaxien: unsere Milchstraße, Andromeda, und Triangulum, zusätzlich zu ungefähr 50 Zwerggalaxien. Bilder allein davon werden unser Verständnis des Kosmos schnell erweitern, aber auf lange Sicht für das James Webb-Weltraumteleskop ist es nur der Anfang.