Webb’in teleskopu daha yeni başlıyor

BALTIMORE – Şimdiye kadar gökyüzünden göze hoş geldi: akıl almaz derecede uzak, anlaşılmaz ışık damlalarıyla dolu engin bir siyah alan. Neptün, Jüpiter ve zaten bildiğimizi sandığımız diğer komşuların hayaletimsi görüntüleri. James Webb Uzay Teleskobu’nun nüfuz eden kızılötesi gözleri tarafından görülen bulutsular ve galaksiler.

Adını, Apollo’nun aya inişinin hızlandırılması sırasında NASA’nın direktörü olan James Webb’den alan teleskop, NASA, Avrupa Uzay Ajansı ve Kanada Uzay Ajansı’nın ortak projesi. Bir yıl önce Noel’i başlattı – yirmi yıllık sorun ve 10 milyar dolardan sonra – sonra evreni gözlemleme görevi İnsan gözünün göremediği dalga boylarında. 21 fit genişliğindeki ana aynasıyla Webb, selefi Hubble Uzay Teleskobu’ndan yedi kat daha güçlü. Hesaplama yöntemine bağlı olarak, teleskopta bir saatlik gözlem süresi NASA’ya 19.000 $ veya daha fazlaya mal olabilir.

Ancak ne NASA ne de astronomlar o kadar parayı ve siyasi sermayeyi sadece güzel fotoğraflar için ödemedi ve kimse şikayet etmiyor.

Hem Webb hem de Hubble’ı yöneten Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü’nün geçici direktörü Nancy Levinson, “İlk görüntüler sadece başlangıçtı” dedi. “Gerçek bilime dönüştürmek için daha fazlasına ihtiyaç var.”

Aralık ayında üç gün boyunca yaklaşık 200 gökbilimci, teleskoptan alınan ilk sonuçları dinlemek ve tartışmak için enstitüdeki bir salonu doldurdu. Organizatörlere göre, çevrimiçi olarak 300 kadar kişi daha görüldü. Etkinlik, Webb’in başarılı lansmanı ve açılışının gecikmiş bir kutlaması ve parlak geleceğinin bir önizlemesiydi.

Gökbilimciler teker teker kürsüye çıktılar, 12 dakika sınırına uymak için hızla sohbet ettiler ve kendilerini bir keşif dünyasına attılar. Göreli gençliklerinde bile süper kütleli kara delikler üretmiş olan galaksiler. Yaşanabilir gezegenleri barındırabilecek kırmızı bir cüce yıldız olan Trappist 1’in yörüngesindeki yedi kayalık ötegezegenin bazılarının atmosferik çalışmaları. (Veriler, ötegezegenlerden en az ikisinin, bildiğimiz şekliyle yaşamı boğacak devasa ilkel hidrojen atmosferlerinden yoksun olduğunu, ancak su veya karbondioksit gibi daha yoğun moleküllerden oluşan zayıf atmosferlere sahip olabileceğini gösteriyor.)

Montreal Üniversitesi’nden Bjorn Beneke, bir ötegezegen hakkında veri sağlarken, “İş yapıyoruz” dedi.

Rice Üniversitesi’nden Megan Reiter, meslektaşlarını bir zamanlar gök şekerinin en sevilen parçası olan Carina takımyıldızındaki yıldız oluşumunun bulutlu bir yatağı olan kozmik akıntılarda “derin dalışa” götürdü. Yeni yıldızlardan gelen jetlerin, şok dalgalarının ve yakınlardaki yüksek sıcaklıkta doğan daha büyük kütleli yıldızlardan gelen iyonlaştırıcı radyasyonun sürekli olarak kozmik coğrafyayı nasıl yeniden şekillendirdiğini ve yeni yıldızların oluşmasına neden olduğunu izliyor.

Dr. Reiter bir röportajda “Bu, güneşimizin oluşurken neler yaşadığının bir modeli olabilir” dedi.

Sunumlar arasında, aralarında ve koridorlarda, 1989’da Webb teleskobu fikri ilk kez tartışıldığında orada bulunan üst düzey astronomlar birbirlerini tebrik ediyor ve teleskopun gelişimiyle ilgili savaş hikayelerini paylaşıyorlar. Çocuklar, Hubble ile elde ettikleri başarıları artıran verileri sunarken nefeslerini keserek nefeslerini tuttular.

Teleskopun operasyon projesi bilimcisi Jane Rigby, bir yıl önce teleskop nihayet fırlatılmaya yaklaştığında yaşadığı duygusal kargaşayı hatırladı. Alet uzayda açılmak üzere tasarlanmıştır – 344 “tek nokta hatası” içeren karmaşık bir süreç – ve bunları yalnızca Dr. Rigby tekrar tekrar sayabilir.

Baltimore’da “Reddediyordum” dedi. Ancak lansman ve konuşlandırma kusursuz bir şekilde gerçekleşti. Şimdi, “Rüyayı yaşıyorum” dedi.

1989’da Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü’nde sonunda Webb’e yol açan önemli bir toplantıya başkanlık eden Santa Cruz, California Üniversitesi’nden bir astronom olan Garth Illingworth, basitçe, “Aşırı uçtum” dedi.

Toplantının ilk gününden sonraki bir resepsiyonda, NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi’nden John Mather ve en başından beri Project Webb’in önde gelen bilim insanı, teleskopu yapan 20.000 kişiye, onu uzayda test eden 600 astronomun şerefine kadeh kaldırdı. onu kullanacak yeni nesil bilim adamları.

“Biz bunu planlamaya başladığımızda bazılarınız daha doğmamıştınız bile” dedi. “Bunun üzerine olsun!”

yol makinesi

Şimdiye kadar kameralar, spektrometreler ve diğer aletlerle dolu olan teleskop beklentileri aştı. (Analitik gücü, reklamı yapılanın iki katıdır.) Dr. Rigby, teleskopun kusursuz şekilde fırlatılmasının, teleskopu 26 yıl veya daha uzun süre çalışmasına yetecek kadar manevra yakıtı bıraktığını bildirdi.

O ve meslektaşları makinelerinin performans istatistiklerini incelerken, “Bunlar mutlu rakamlar,” dedi. Dr. Rigby, teleskop aletlerinin hala kalibre edilmekte olduğu konusunda uyardı, bu nedenle sayılar henüz değişebilir. Bir düğmeye basarak sonuçlarınızı yeniden hesaplamaya hazırlanın, lobideki bir grup gökbilimciye şunu söyledim: “Aksi takdirde, hayatınızdan nefret edeceksiniz.”

Belki de şimdiye kadarki en büyük Webb sürprizi, evrenin erken milenyumundaki olaylarla ilgilidir. Görünüşe göre galaksiler, savaşta test edilmiş kozmolojik modellerin tahmin ettiğinden daha hızlı yıldız oluşturuyor, üretiyor ve besliyor.

“Galaksiler nasıl bu kadar hızlı ilerliyor?” diye sordu bugün orada bulunan Johns Hopkins Üniversitesi’nden Nobel fizik ödüllü ve kozmolog Adam Riess.

Bir astronomun dediği gibi “kozmik bahar” olan bu eyaleti keşfetmek, JADES (Advanced Deep Extragalactic Survey), CEERS (Cosmic Evolution for Early Launch Science) ve GLASS (Grism Lens) gibi kısaltmalarla yapılan birkaç uluslararası işbirliğinin amacıdır. -Amplified Survey) uzaydan) ve PEARLS (Yeniden İyonlaşma ve Mercekleme Bilimi için Birincil Galaksi Dışı Bölgeler).

Webb’in kızılötesi görüşü, bu çabaların merkezinde yer alıyor. Evren genişledikçe, uzak galaksiler ve gök cisimleri Dünya’dan o kadar hızlı uzaklaşıyor ki, ışıkları geriliyor ve görünmez kızılötesi dalga boylarına dönüşüyor. Belirli bir noktadan sonra, en uzak galaksiler o kadar hızlı uzaklaşırlar ki, ışıklarının dalga boyu uzar ve Hubble teleskobu tarafından bile görülemez.

Webb teleskobu, ilk galaksilerin yıldızlarla gelişmeye başladığı, yalnızca bir milyar yıllık evreni temsil eden bu bölgeleri tespit etmek ve keşfetmek için tasarlandı.

Hertfordshire Üniversitesi’nden ve JADES ekibinin bir üyesi olan Emma Curtis Lake, “Maddenin soğuması ve yıldızları tutuşturacak kadar yoğun hale gelmesi zaman alıyor” dedi. Yıldız oluşum hızının evren dört milyar yaşındayken zirveye ulaştığını ve o zamandan beri düşüşe geçtiğini sözlerine ekledi. Evren şu anda 13,8 milyar yaşında.

Gökbilimciler kozmik mesafeleri, uzaktaki bir nesneden gelen ışığın ne kadar esnediğini gösteren kırmızıya kayma adı verilen bir parametre ile ölçerler. Sadece birkaç ay önce, evrenin yaklaşık 646 milyon yaşında olduğu bir zamana karşılık gelen 8’lik bir kırmızıya kayma, yüksek kırmızıya kayma olarak kabul edildi. Curtis Lake ve meslektaşları sayesinde, standart kırmızıya kayma şimdi 13.2’dir, bu da evrenin sadece 325 milyon yaşında olduğu zamana karşılık gelir.

Dr. Curtis-Lake ve ekibi, Hubble’ın göremediği gökadaları aramak için teleskopu Tanrı’nın Güneyi denen bir gökyüzü parçasına doğrultmuşlardı. Gerçekten de Yaradılış Sıcaklığının pusunda dört tane hayalet vardı. Sonraki ölçümler, gerçekten de zamanda geriye gittiğini doğruladı.

Santa Cruz California Üniversitesi’nden JADES üyesi Brant Robertson, “Bunu düşündüğümüzü herkesin önünde söylemek istemedik” dedi.

Rekorun uzun sürmesi beklenmiyor. CEERS işbirliği bir aday gökada bildirdi 16 kırmızıya kayması olabilirçünkü evren sadece 250 milyon yaşındaydı.

Uzmanlar, bu aşırı gerilim altındaki gökadaların erken evrenle ilgili mevcut teorilerde gözden kaçan temel bir şeyi ortaya çıkarıp çıkarmadığını şimdiden tartışıyorlar. Belki bir alan ya da etki, o sırada galaksilerin ve kara deliklerin büyümesini hızlandıran yerçekimini artırdı. Veya belki de tutarsızlıklar, yıldız oluşumunun karmaşık ayrıntıları – “gastrofizik” – hakkındaki bilimsel şüpheciliği yansıtıyor.

Son 20 yılda gökbilimciler, karanlık enerji, karanlık madde ve küçük bir atomik madde grubundan oluşan bir evrenin sağlam bir “standart modelini” geliştirdiler. Curtis Lake bir röportajda, bu paradigmayı yıkmak için çok erken, dedi. Webb’in önünde otuz yıllık bir gözetim olmuş olabilir. “Erken aşamalardayız” dedi.

Kapanış konuşması Dr. Mather’a düştü. Teleskobun tarihini sınırladı ve projeyi 2011’de iptal edilme tehlikesiyle karşı karşıyayken destekleyen eski Maryland senatörü Barbara Mikulski’ye seslendi. Ayrıca NASA’nın bir sonraki büyük eyleminin ön izlemesini yaptı: gezegenleri araştıran ve araştıran Yaşanabilir Dünyalar Gözlemevi adlı 12 metrelik bir uzay teleskobu.

Yaptığımız her şeye değdi dedi. “İşte buradayız: Bu bir gala partisi, burada ne olduğuna bir göz atın. Bu, yapacağımız son şey değil.”