Başkan Biden açıklar açıklamaz ilk resim 11 Temmuz'da James Webb Uzay Teleskobu'ndan (JWST) Massimo Pascal ve ekibi harekete geçti.
Slack üzerinde koordinasyon, California Üniversitesi, Berkeley'de bir astrofizikçi olan Pascale ve 14 ortak çalışan, görevleri paylaştırdı. Görüntü, gökyüzünün iğne deliği büyüklüğünde bir bölümünde binlerce gökadayı gösteriyordu, bazıları ışığı merkezi bir gökada kümesinin etrafında bükülürken büyütülmüştü. Ekip, ilk JWST bilim makalesini yayınlamayı umarak görüntüyü incelemeye başladı. Pascale, "Durmadan çalıştık" dedi. “Bir kaçış odası gibiydi.”
Üç gün sonra, bilim adamlarının makalelerin erken sürümlerini yükleyebilecekleri sunucu olan arxiv.org'daki günlük son teslim tarihinden sadece birkaç dakika önce ekip, araştırmalarını sundu. Pascale, 13 saniyeyle birinci olmayı kaçırdılar, “ki bu oldukça komikti” dedi.
The galipler, Guillaume Mahler Birleşik Krallık'taki Durham Üniversitesi'nde ve meslektaşları, aynı ilk JWST görüntüsünü analiz ettiler. Mahler, "Bu şaşırtıcı verileri alıp yayınlamak büyük bir zevkti" dedi. “Hızlı yapabilirsek, neden bekleyelim?”
Mahler'in dediği gibi "sağlıklı rekabet", bilim adamlarının uzun zamandır beklenen, kızılötesi algılamalı mega teleskoptan veri almaya başlamasından günler sonra, JWST'den gelen muazzam bilim hacmini vurgular.
Zamanın Şafağı
JWST'nin en çok lanse edilen yeteneklerinden biri, zamanda geriye dönüp erken evrene bakma ve bazı ilk galaksileri ve yıldızları görme gücüdür. Zaten, 2021 Noel Günü'nde başlatılan ve şu anda Dünya'dan 1.5 milyon kilometre uzakta bulunan teleskop, bilinen en uzak, en eski galaksiyi tespit etti.
İki ekip, 200'den fazla araştırmadan biri olan GLASS araştırması için JWST gözlemlerini ayrı ayrı analiz ettiklerinde galaksiyi buldu. bilim programları teleskopun uzaydaki ilk yılı için planlandı. Her iki takım, bir led by Rohan Naidu Massachusetts'teki Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi'nde ve öteki by Marco Castellano Roma Astronomik Gözlemevi'nde, verilerde özellikle uzak iki gökada tanımladı: biri o kadar uzakta ki JWST, Büyük Patlama'dan 400 milyon yıl sonra yaydığı ışığı saptadı (Hubble Uzay Teleskobu tarafından şimdiye kadar görülen en eski gökada ile bir bağ), ve GLASS-z13 olarak adlandırılan diğeri, Büyük Patlama'dan 300 milyon yıl sonra ortaya çıktığı görülüyor. Castellano, “Bu şimdiye kadar bulunan en uzak galaksi olurdu” dedi.
Her iki gökada da son derece küçük görünüyor, belki Samanyolu'ndan 100 kat daha küçük, yine de şaşırtıcı yıldız oluşum oranları gösteriyorlar ve zaten güneşimizin kütlesinin 1 milyar katı kadar - bu genç gökadalar için beklenenden daha fazla. Hatta genç galaksilerden biri disk benzeri bir yapının kanıtını bile gösteriyor. Özelliklerini toplamak için ışıklarını parçalamak için daha fazla çalışma yapılacaktır.
Başka bir erken evren programı da “inanılmaz derecede uzak galaksiler” ortaya çıkardı. rebecca larson, Austin, Texas Üniversitesi'nde bir astronom ve Kozmik Evrim Erken Yayın Bilimi (CEERS) araştırmasının bir üyesi. Araştırmaya sadece haftalar kala, Larson ve meslektaşları henüz kesin bulgularını açıklamamış olsalar da, ekip evrenin ilk 500 milyon yılına ait bir avuç gökada topladı. “Hayal ettiğimden daha iyi ve bu sadece başlangıç” dedi.
Daha erken galaksiler, Başkan Biden tarafından sunulan ve Pascale ve Mahler tarafından incelenen galaksi kümesinin görüntüsünde saklanıyor. Aranan SMACS 0723, küme o kadar ağırdır ki, daha uzaktaki nesnelerin ışığını kırarak onları görüş alanına getirir. Pascale ve Mahler, görüntüde büyütülmüş 16 kadar uzak gökada buldular; tam yaşları henüz bilinmiyor.
Teleskop, görüntüdeki uzak bir galaksiye, Büyük Patlama'dan 700 milyon yıl sonrasına tarihlenen bir ışık lekesine daha yakından baktı. JWST, spektrografı ile galaksideki ağır elementleri, özellikle oksijeni tespit etti. Şimdi bilim adamları, teleskopun daha önceki galaksilerde bile ağır elementlerin bulunmadığını bulmasını umuyorlar - bu galaksilerin yalnızca içerdiğinin kanıtı. Nüfus III yıldızları, evrendeki varsayımsal ilk yıldızlar, canavarca büyük olduğu ve tamamen hidrojen ve helyumdan oluştuğu düşünülüyordu. (Yalnızca bu yıldızlar patladığında oksijen gibi daha ağır elementler oluşturdular ve onları kozmosa püskürttüler.)
Oxford Üniversitesi'nden astrofizikçi Andy Bunker, “Hiç ağır element görmediğimiz galaksileri arıyoruz” dedi. “Bu, ilkel hidrojen ve helyumdan oluşan ilk nesil yıldızlar için dumanı tüten bir silah olabilir. Teorik olarak var olmaları gerekir. Yeterince parlak olup olmadıklarına bağlı.”
Galaktik Yapı
JWST, galaksilerin yapısını ve yıldızların içlerinde nasıl oluştuğunu anlamaya çalışan bilim adamları için şimdiden etkili veriler sağladı.
liderliğindeki bir gözlem programı Janice Lee Arizona'daki Ulusal Bilim Vakfı'nın NOIRLab'ında gökadalardaki genç yıldız oluşum yerlerini arıyor. Lee'nin ekibi adına JWST, 24 milyon ışıkyılı uzaklıkta, genç yıldız oluşum bölgeleri şimdiye kadar karanlıkta kalan NGC 7496 adlı bir galaksiyi gözlemledi; Hubble'ın aletleri, bu bölgeleri çevreleyen kalın toz ve gaza nüfuz edemedi. Ancak JWST, tozdan yansıyan kızılötesi ışığı görebilir ve teleskopun yıldızların açıldığı ve çekirdeklerinde nükleer füzyonun ateşlendiği anlara yakın bir zamanda araştırma yapmasına izin verebilir. Lee, “Toz aslında aydınlanıyor” dedi.
En dikkat çekici olanın, NGC 7496'nın normal bir gökada olması, "poster-çocuk bir gökada değil" olduğunu söyledi. Yine de JWST'nin gözetimi altında aniden canlanıyor ve yıldızların oluştuğu kanalları ortaya çıkarıyor. "Bu sadece olağanüstü" dedi.
Bu arada Arizona'daki karanlık gökyüzü koruma firması Dark Sky Consulting'de astronom olan John Barentine, JWST'nin ilk görüntülerinden birinde daha tesadüfi bir keşif yaptı. Teleskopun Dünya'dan 2,500 ışıkyılı uzaklıktaki Güney Halka Bulutsusu'nun resmi, olağanüstü netlik gösterdi. Yan tarafta, daha önce nebulanın bir parçası olarak yanlış tanımlanmış, kenardan görüntülenen ilgi çekici bir gökada (galaksinin merkezi çıkıntısını incelemek için benzersiz bir bakış noktası) görüntüye sokuldu.
Barentine, "Aradığımızı bile bilmediğimiz şeyleri tesadüfen ortaya çıkaracak bu son derece hassas makineye sahibiz," dedi. "Webb'in çektiği hemen hemen her görüntüde, arka planda dolaşmaya değer."
Yıldızlara ve Gezegenlere Bir Göz
Kendi güneş sistemimizin gezegenleri de dahil olmak üzere JWST'nin hedefinde daha küçük hedefler var. Jüpiter ortaya çıktı muhteşem bir şekilde sadece 75 saniye süren bir pozlamada yakalanan ilk görüntü grubunun parçası olarak.
Gökbilimciler, Jüpiter'in üst atmosferinin alt atmosferden yüzlerce derece daha sıcak olduğunu biliyorlar, ancak neden olduğundan emin değiller. JWST, kızılötesi ışığı algılayarak ısıtılmış üst atmosferin parladığını görebiliyordu; gezegenin etrafında kırmızı bir halka olarak görünür. Leicester Üniversitesi'nden gezegen bilimcisi Henrik Melin, "Bu katman bulut güvertelerinin birkaç yüz kilometre üzerinde ve sıcak olduğu için parlıyor" dedi. “Daha önce küresel ölçekte böylesini görmemiştik. Bunu görmek olağanüstü bir şey.”
Melin'in programı Bu atmosferik ısıtmanın arkasındaki itici gücü incelemek için JWST'yi önümüzdeki haftalarda kullanmayı planlıyor.
JWST'nin Jüpiter görüntüsünde gizlenen, Jüpiter'in aurorasıyla etkileşime giren volkanik ay Io'dur - gezegenin gökyüzündeki aurorada küçük bir tümsek yaratır. Melin, görüntünün "manyetik alan çizgilerinden aşağı akan Io'dan gelen materyali" ortaya çıkardığını söyledi. Etkisi daha önce görüldü, ancak JWST tarafından gezegene zar zor bir bakışla kolayca seçildi.
JWST, diğer yıldız sistemlerindeki gezegenleri de araştırıyor. Teleskop şimdiden, yedi Dünya boyutunda dünyaya sahip (bazıları potansiyel olarak yaşanabilir) kırmızı bir cüce yıldız olan ünlü TRAPPIST-1 sistemine bir göz attı, ancak veriler hala analiz ediliyor. Daha az misafirperver bir gezegen olan WASP-96 b adlı bir "sıcak Jüpiter"in, yıldızının etrafında 3.4 günlük sıkı bir yörüngede döndüğüne dair erken gözlemler yayınlandı.
JWST, gezegenin atmosferinde su buharı buldu ve su kanıtını doğruladı günler önce bildirildi by Chima McGruder Harvard-Smithsonian Center ve yer tabanlı bir teleskop kullanan meslektaşlarından. Ancak JWST daha da ileri gidebilir; WASP-96 b'nin karbonun oksijene oranını gözlemleyerek, sıcak Jüpiterler hakkında kafa karıştırıcı bir gizemi çözebilir: yıldızlarının etrafında bu kadar yakın yörüngelere nasıl ulaştıklarını. Daha fazla oksijen, gaz devinin başlangıçta suyun yoğunlaşabileceği yıldızdan uzakta oluştuğunu, daha yüksek bir karbon oranı ise her zaman yakın olduğunu düşündürür.
Bu arada, JWST, başlangıçta yapmak için tasarlanmamış olan, geçici olarak bilinen kısa ömürlü bir olay olan gökyüzünde geçici bir ışık görmüş olabilir. Maryland, Baltimore'daki Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü'ndeki (JWST'nin operasyon merkezi) gökbilimci Mike Engesser ve meslektaşları, aynı bölgenin Hubble görüntülerinde görünmeyen parlak bir nesne fark ettiler. Yaklaşık 3 milyar ışıkyılı uzaklıkta bir süpernova veya patlayan bir yıldız olduğunu düşünüyorlar - teleskopun bu olayları bulabileceğinin kanıtı.
JWST, çok daha uzak süpernovaları da bulabilmeli, bu da ona erken evrenin bir araştırması olarak hizmet etmenin başka bir yolunu sunacak. Ayrıca, daha önce hiçbir teleskopun görmediği, galaksilerin merkezlerinde bulunan süper kütleli kara delikler tarafından parçalanan yıldızları da bulabilir. “İlk kez bu çok derin, karanlık bölgelere bakabileceğiz” dedi. Ori Tilki, Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü'nde geçici olayları inceleyen ekibe liderlik eden bir astronom.
Geçici olaylar, diğer astronomik fenomenler gibi, yeniden tanımlanmaya ayarlanmıştır. Onlarca yıllık planlama ve inşaattan sonra, JWST koşarak gökyüzüne çıktı. Şimdi mesele, insan beyni tarafından yapıldığı inancına neredeyse meydan okuyacak kadar karmaşık ama hatasız bir makineden gelen sürekli bilim barajına ayak uydurmaktır. Larson, "Çalışıyor ve bu delilik" dedi.
