Wenn das James-Webb-Weltraumteleskop Ende letzten Jahres gestartet, Astronomen bescherten ihm eine unendliche Anzahl von Missionen. Und ich sage unendlich, weil die ultimatives Ziel Dieses technische Wunderwerk besteht nicht nur darin, jede Frage zu beantworten, die wir über das Universum haben. Es soll Fragen beantworten, die kein sterblicher Mensch zu stellen gedacht hätte.
Aber bevor wir zu diesem umwerfenden Endziel übergehen, ist unser brillantes neues Objektiv pflichtbewusst durch die Aufgaben stolzieren Wir haben es gegeben, von denen eines darin besteht, Schleier aus kosmischem Gas und Staub zu durchdringen und geheime Sterneneskapaden im Inneren zu enthüllen. Dinge, die optische Standardteleskope wie Hubble nicht immer sehen können.
Siehe, am Dienstag, der JWST entschlüsselte eine schimmernde Szene hinter einem der dunklen Vorhänge des Weltraums ein staubiger Baldachin, der ein Paar verschmelzender Galaxien einhüllt, etwa 270 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt.
Der JWST erhaschte einen flüchtigen Blick auf eine funkelnde, funkelnde kosmische Szene.
ESA/Webb, NASA, CSA, L. Armus, A. Evans
Was sehe ich mir da an?
Wir haben zwei Reiche, genannt IC 1623 A und B, die auf Kollisionskurs durch Raum und Zeit stecken. Sie befinden sich im Sternbild Cetus und sind aus mehreren Gründen seit langem für Wissenschaftler von Interesse.
Am auffälligsten ist vielleicht, dass sie dabei sind, ein supermassereiches Schwarzes Loch zu bilden – eine gigantische Leere mit genug Gravitationskraft, um das Gewebe unseres Universums, wie wir es kennen, zu verzerren.
Aber diese aufkeimende Höhle der Zerstörung wird voraussichtlich mit einer Kette aus Licht geschmückt sein.
Die ultrahohe Intensität der Galaxienverschmelzung IC 1623 spornte auch die Entstehung einer lebhaften Sternentstehungsregion in der Nähe an. Es wird Starburst genannt, und insbesondere dieser erzeugt nach Angaben der Europäischen Weltraumorganisation neue Sterne mit einer Geschwindigkeit, die mehr als 20-mal so hoch ist wie die der Milchstraße.
Und Dies hat der JWST gefangen.
Hubble gab uns bereits einen vorläufigen Blick auf IC 1623 A und B, aber der neueste Vertrag der Astronomie mit dem Weltraum hat den kosmischen Schleier des Duos durchdrungen, so wie es die Wissenschaftler von Anfang an gehofft hatten. Dadurch hat es uns den leuchtenden Kern dieser Verschmelzung gezeigt und der Menschheit ein vollständiges, faszinierendes Bild von IC 1623 präsentiert, anstatt ein verborgenes Bild mit einer zentralen Region, die unserer Vorstellung überlassen ist.
Hier ist Hubbles Ansicht der Verschmelzung der Galaxien IC 1623 A und B. Sie ist viel weniger funkelnd, weil die zentralen Regionen dieser Reiche von dunklem Staub verdeckt sind.
ESA/Webb, NASA, CSA, L. Armus, A. Evans
Warum kann der JWST, was Hubble nicht kann?
Zwei Worte: Infrarotbildgebung.
Alles Licht, das aus dem Weltraum kommt, kann in einer Art Diagramm kategorisiert werden, das als elektromagnetisches Spektrum bekannt ist. Unterschiedliche Wellenlängen des Lichts, die in unseren Augen auch zu unterschiedlichen Farben führen, befinden sich an verschiedenen Stellen. Einerseits hat man rötere Wellenlängen und andererseits blauere.
Aber wenn Sie über die rote Seite des elektromagnetischen Spektrums hinausgehen, wie es manches Licht tatsächlich tut, gelangen Sie zu infrarotem Licht.
Infrarotlicht ist im Gegensatz zu normalem Rotlicht für das menschliche Auge im Wesentlichen unsichtbar. Das bedeutet, dass es auch für Instrumente unsichtbar ist, die sich wie menschliche Augen verhalten, selbst wenn es sich um wirklich leistungsstarke Versionen wie das Hubble-Weltraumteleskop handelt.
Aber Infrarotlicht ist genau die Art von Licht, die von Sternen in den meisten Wolken aus dichtem kosmischem Staub ausgeht, wie dem Schleier, der IC 1623 umgibt. Um also herauszufinden, was im Inneren vor sich geht, brauchen wir ein Teleskop, das Infrarotlicht erkennt. Und das ist JWST.
Diese Infografik veranschaulicht das Spektrum der elektromagnetischen Energie und hebt insbesondere die Bereiche hervor, die von den Weltraumteleskopen Hubble, Spitzer und Webb der NASA entdeckt wurden. Spitzer ist jetzt im Ruhestand und war nicht so hochtechnologisch wie das JWST.
NASA und J. Olmsted [STScI]
Nebenbei bemerkt, das Licht von Sternen und anderen Phänomenen, die sich sehr, sehr weit von der Erde entfernt befinden, erreicht unseren Planeten auch als Infrarotlicht. Aus diesem Grund ist das JWST bereit, uns Informationen über die zu bringen entfernt Universum, wie es am Anfang der Zeit war, Informationen, die für uns und das Hubble-Weltraumteleskop unsichtbar sind. Mehr dazu hier.
In Bezug auf IC 1623 erklärt die ESA, dass „Webbs Infrarotempfindlichkeit und seine beeindruckende Auflösung bei diesen Wellenlängen es ihm ermöglichen, durch den Staub zu sehen, und zu dem spektakulären Bild oben geführt hat, einer Kombination aus MIRI- und NIRCam-Bildern“, in Bezug auf zwei der Hightech-Instrumente von JWST.
Ein weiteres Osterei in diesem Bild, wie bei allen JWST-Bildern, sind die achtzackigen Beugungsspitzen, die Sie genau in der Mitte sehen. (Es sieht aus wie sechs Stacheln, aber es gibt zwei Mini-Spitzen, die sich horizontal durch den Mittelpunkt bewegen. Sie sind nur schwer zu sehen). Alle JWST-Bilder haben diese Signatur, im Gegensatz zu Hubbles vierzackiger Version.
Hier ist ein Überblick darüber, wie die Beugungsspitzen des JWST aussehen. Sie werden diese in jedem JWST-Bild sehen!
NASA, ESA, CSA, Leah Hustak (STScI), Joseph DePasquale (STScI)
Im Allgemeinen sind diese Spitzen sehr auffällig, wenn viel Licht in einem Bild vorhanden ist, was erklärt, warum das neueste Bild des Teleskops von zwei galaktischen Kernen seine helle zentrale Schneeflocke aufweist.
Das nächste Mal, wenn JWST seine Linse fokussiert, wird es hoffentlich auf eine dieser Sehenswürdigkeiten mit Beweisen für etwas sein, worüber wir nie nachgefragt haben.