Das Universum dehnt sich bekanntlich immer schneller aus. Um zu verstehen, wie und warum dies geschieht, haben Wissenschaftler mehrere Theorien entwickelt, aber die Antwort entzieht sich jedes Mal, und es gibt immer mehr Fragen. Jetzt betritt das größte und komplexeste astronomische Instrument der Geschichte die kosmische Arena und ermöglicht es uns, das Universum zu sehen, als es nur 200 Millionen Jahre alt war. Das ist ein echter wissenschaftlicher Durchbruch, denn wir haben noch nie so weit in die Vergangenheit geblickt. Darüber hinaus ist der «James Webb» wurde im zusammengebauten Zustand in die Umlaufbahn geschickt und wie ein Regenschirm geöffnet, um den Lagrange-Punkt zu erreichen – eine Region, die zwischen der Schwerkraft der Sonne und der Erde in einer Entfernung von anderthalb Millionen Kilometern von unserem Planeten ausgeglichen ist. Ein weiterer Vorteil des neuen Teleskops ist die Fähigkeit, das Universum in Rot- und Infrarotstrahlen zu beobachten sowie die Atmosphären entfernter Planeten zu untersuchen, um zu sehen, ob sie für Leben geeignet sind. Stellen Sie sich vor, wie viel wir lernen werden! Es bleibt nur noch bis Juni zu warten und unser Wissen über das Universum wird sich wahrscheinlich für immer ändern.
Der Hauptzweck des James-Webb-Teleskops wird es sein, die Entstehung der allerersten Sterne und Galaxien zu beobachten.
Inhalt
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Über die Beobachtung hinausgehen
Weltraumteleskop «James Webb» (manchmal auch als JWST oder Webb bezeichnet) ist ein Orbital-Infrarot-Observatorium. Das bedeutet, dass seine Kraft ausreicht, um in Staubwolken zu schauen und zu sehen, wie Sterne und Planetensysteme entstehen. Dieses leistungsstarke Tool hat die Entwickler 10 Milliarden Dollar gekostet.
Aber kehren wir für einen Moment in die Vergangenheit zurück. 1990 brachte die NASA das Weltraumteleskop Hubble in den Orbit, das uns im wahrsten Sinne des Wortes das Universum eröffnete. Seine Errungenschaften waren atemberaubend und inspirierten Wissenschaftler dazu, ein astronomisches Instrument zu entwickeln, das in der Lage ist, fast in das Herz des Urknalls zu blicken. Hubble gab den Wissenschaftlern auch einen Hinweis: Wenn Sie längere Wellenlängen verwenden, können Sie «hinausgehen» Beobachtungen.
Observatorium «James Webb» – eine der wichtigsten Errungenschaften der Menschheit
Während sich Objekte immer weiter entfernen, registrieren Astronomen eine starke Verschiebung im roten Spektrum. Und um die allerersten Galaxien im Universum zu sehen, braucht man ein Infrarotteleskop, das Strahlung verwenden kann, um Himmelskörper zu erkennen.
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Große Wellenlängen ermöglichen es Ihnen, Weltraumobjekte zu durchqueren, die sichtbares Licht blockieren. Denken Sie daran, dass Infrarotlicht eine von mehreren Strahlungsarten im elektromagnetischen Spektrum ist.
Webbs Spiegel ist in sechs Segmente unterteilt
Indem er rotes und infrarotes Licht einfängt, während es durch den Weltraum geht, reflektiert Webb es auf einen kleineren Spiegel, der dann Licht ausstrahlt auf wissenschaftliche Instrumente, die Daten schreiben. Weil das Teleskop sehr schwache Infrarotsignale wahrnimmt, muss es von hellen, heißen Quellen wie der Sonne abgeschirmt werden. Die Forscher stellen fest, dass es einen großen Temperaturunterschied zwischen der heißen und der kalten Seite des Teleskops gibt, die durch einen Sonnenschutz getrennt sind.
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Reise zum Ziel
Der Start des Observatoriums „James Webb“, benannt nach dem Leiter der NASA in den 1960er Jahren, erfolgte am 25. Dezember letzten Jahres auf einer Trägerrakete Ariane 5. Das Teleskop befand sich im Inneren des Raketenabteils in Form von ein dicht gewickeltes Paket aus Drähten, Kunststoff und Platten aus vergoldetem Beryllium. Auf dem Weg zu seinem Ziel musste sich Webb (wie ein Roboter aus den „Transformers“-Filmen) in ein Teleskop mit einem goldenen Spiegel drehen, der über eine silberne Sonnenblende gleitet.
Nachdem er sich von der Rakete getrennt hatte, reiste Webb zum Lagrange-Punkt und setzte den in 18 sechseckige Segmente unterteilten Spiegel erfolgreich aus, die nun auf eine komplexe Justierung warten, um im Juni mit den Beobachtungen zu beginnen.
Wir haben ein eingesetztes Teleskop im Orbit, ein großartiges Teleskop, wie es die Welt noch nie gesehen hat. Wie ist es also, gemeinsam Geschichte zu schreiben? fragte der stellvertretende NASA-Direktor Thomas Zurbuchen
Teleskopbereitstellungsschritte
Der Start ist normalerweise der schwierigste Teil einer Mission, aber die Bereitstellung eines Teleskops dieser kolossalen Größe ist zu einer der schwierigsten Aufgaben geworden, die jemals unternommen wurden im Raum.
Auch der Standort des Observatoriums ist überraschend – die gravitative Instabilität am Lagrange-Punkt L2 reicht von 250.000 bis 832.000 Kilometer, und um in dieser Umlaufbahn zu bleiben, müssen etwa alle drei Wochen kleine Anpassungen vorgenommen werden, damit sich das Teleskop um L2 drehen kann (Tatsächlich umkreist Webb die Sonne, es scheint uns nur so um L2 zu sein). Andernfalls wäre die Mission in den interplanetaren Raum aufgebrochen.
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Was werden wir über das Universum erfahren?
Angesichts der Leistung des neuen Teleskops und seiner Empfindlichkeit werden die Entdeckungen, die sich aus den gesammelten Daten ergeben, atemberaubend sein. Forscher des SETI-Projekts hoffen daher, dass das Observatorium es ermöglicht, Leben außerhalb der Erde zu entdecken. Natürlich besteht keine Hoffnung, Tiere oder Pflanzen in einer Entfernung von mehreren Lichtjahren zu sehen. Aber Webb wird in der Lage sein, Exoplaneten zu fotografieren – Welten, die andere Sonnen umkreisen.
Die mit Hilfe des Observatoriums gemachten Entdeckungen werden revolutionär sein. Neben vielen fernen Planeten wird Webb die Beobachtung der allerersten Sterne ermöglichen, die kurz nach dem Urknall geboren wurden (die sogenannten First Stars oder Sterne der Population III). Aber das Teleskop wird nicht die Sterne selbst einfangen, sondern die Ereignisse ihrer unglaublich mächtigen, aber sehr weit entfernten Explosionen.
James Webb wird zuvor entdeckte Exoplaneten beobachten, um Daten über die chemische Zusammensetzung ihrer Atmosphären zu erhalten.
Webb wird auch das Sonnensystem nicht vergessen, wodurch wir viel über Objekte lernen können, die sich in den entlegensten Regionen befinden. Es wird angenommen, dass sich diese Himmelskörper seit ihrer Entstehung weitgehend nicht verändert haben, was bedeutet, dass sie möglicherweise Hinweise auf die Entstehung der Erde und das Auftreten von Wasser darauf enthalten – ein Schlüsselfaktor, der zur Entstehung des Lebens beiträgt.
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Vladimir Surdin vom Staatlichen Astronomischen Institut. PK Sternberg von der Moskauer Staatsuniversität hofft, dass Webb wandernde Planeten beobachten kann, die allein durch die kosmische Leere wandern: „Sie sind in gewöhnlichen Teleskopen nicht sichtbar, weil sie nicht vom Licht des Muttersterns beleuchtet werden. sie sind dunkel. Aber gleichzeitig leuchten sie mit ihrer Wärme im Infrarotbereich», stellte der Astronom fest.
Das leistungsstärkste Teleskop wird im Juni 2022 in Betrieb gehen
Ihre Beobachtung wird es uns ermöglichen zu verstehen, wie das Sonnensystem, unser Planet und sein Satellit entstanden sind. Über die Entstehung des Mondes besteht in der akademischen Gemeinschaft noch immer kein Konsens. «Es gibt eine Version, in der ein Himmelskörper die Erde getroffen hat und so einen Satelliten bekommen hat. Wenn wir sehen, dass es viele Schurkenplaneten in der Galaxie gibt, wird diese Version bestätigt», sagt Surdin.
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Nicht nur Stars
Damit kommen wir zum interessantesten Teil – wird Webb in der Lage sein, die grundlegenden Fragen der Astrophysiker zu beantworten, beispielsweise zu Schwarzen Löchern, Dunkler Energie und Dunkler Materie? Wissenschaftler denken so. Und angesichts der Fähigkeit des Teleskops, die Expansionsrate des Universums zu bestimmen, warten wir auf viele Entdeckungen. Damit droht die mysteriöse dunkle Materie endlich „eingefangen“ zu werden. zumindest teilweise – Webb wird seine Auswirkungen auf die Umwelt messen.
Wissenschaftler haben mehr als 30 Jahre an der Schaffung des Teleskops gearbeitet
Vielleicht ist die wichtigste zukünftige Errungenschaft des Observatoriums eine ernsthafte Überarbeitung unseres Wissens nicht nur über das Universum, sondern auch über das Leben als solches . Dieses Teleskop wird es allen Bewohnern des Planeten ermöglichen zu erfahren, wie die ersten Sterne entstanden sind und wie es dazu kam, dass ihr Tod uns nach Milliarden von Jahren Leben schenkte.
Schließlich Wie der berühmte Astronom Carl Sagan sagte, sind wir nur vorübergehende Bewohner dieses hellblauen Punkts, unseres einzigen Zuhauses.
Wenn wir in die ferne Vergangenheit blicken, müssen wir unsere Aufmerksamkeit auf die Gegenwart richten und an die Zukunft denken. Denn all die Kriege, Leiden und Blutvergießen, die unser kleiner Planet erlebt hat, verblassen im Vergleich zu der Struktur und Schönheit des Universums. Vielleicht ist es an der Zeit, dass wir nach oben schauen?