Naukowcy mają nadzieję, że przyjrzą się początkom kosmosu po Wielkim Wybuchu, 13,8 miliarda lat temu. Na zdjęciach gwiazd starszych od naszego Układu Słonecznego, które mogą już nie istnieć.

Być może dowód na istnienie drugiej Ziemi, niebieskiej planety. Wraz z planowanym na jesień wystrzeleniem Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST) naukowcy spodziewają się zupełnie nowych spostrzeżeń.

„To po prostu otworzy gigantyczne nowe okna i nowe możliwości”, mówi dyrektor ds. nauki w firmie Esa, Günther Hasinger.

James Webb działa 1,5 miliona kilometrów dalej

Rozpoczęcie wartego prawie dziesięć miliardów dolarów projektu dla amerykańskich i kanadyjskich agencji kosmicznych NASA i ESA było wielokrotnie opóźniane.

Teraz gigantyczny teleskop, zapakowany w paczkę, wystartuje jesienią na pokładzie wyrzutni Ariane i poleci głębiej w kosmos z czterema instrumentami na podczerwień niż jego poprzednik, Kosmiczny Teleskop Hubble’a, który działa od ponad 30 lat. .

Wiąże się to jednak z ryzykiem: chociaż Hubble był kilkakrotnie naprawiany i konserwowany podczas lotów wahadłowców na wysokości 500 km, nie jest to już możliwe w przypadku Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba w odległości 1,5 miliona km.

Według Hasingera teleskop ze swoim 6,5-metrowym zwierciadłem i osłoną przeciwsłoneczną wielkości kortu tenisowego potrzebuje do rozkwitu ponad 130 pojedynczych mechanizmów. „To bardzo skomplikowana gra, która musi przejść, dopóki wszystko nie zostanie ujawnione”. Porównuje to do motyla: „Gąsienica otwiera się, potem poczwarka otwiera się, a motyl się otwiera”.

Oczekuje się, że pierwsze zdjęcia pojawią się w lipcu 2022 r.

Ten proces zaczyna się na drodze do celu. „W Układzie Słonecznym jest pięć punktów, w których grawitacja znosi się nawzajem” – mówi Hassinger. Jednym z nich jest cel podróży. Tam, mając za sobą Ziemię i Słońce oraz osłonę chroniącą przed promieniowaniem cieplnym, instrumenty mogły rozpocząć pomiary na różnych długościach fal podczerwonych.

Dlatego są częściowo chłodzone. To będzie pierwszy fajny teleskop. Jeśli chcesz mierzyć podczerwień, czyli promieniowanie cieplne, sam teleskop musi być bardzo zimny” – mówi Hassinger.

Pierwsze egzaminy potrwają około siedmiu miesięcy. Hasinger uważa, że ​​pierwsze zdjęcia pojawią się prawdopodobnie w lipcu. Według instytutu instrument opracowany przez Instytut Astronomii im. Maxa Plancka w Heidelbergu, będący połączeniem kamery i spektrometru, jest tak czuły, że potrafi wykryć płonącą świecę na księżycu Jowisza.

„Gęste obłoki molekularne z dużą ilością pyłu i gazu to miejsce, w którym tworzą się nowe gwiazdy i planety. Jednak pył pochłania światło widzialne, które znamy z widzenia, a zatem jest nam trudne lub niemożliwe szczegółowe badanie ich wnętrza” – mówi Klaus. Jäger z Max Institute Plank.

Pył jest znacznie mniejszą przeszkodą dla długofalowego światła podczerwonego. „Obserwacje w podczerwieni pozwalają nam zajrzeć w te obszary lub odbierać promieniowanie podczerwone od wewnątrz”.

Według Hasingera planowane są głębokie przeglądy wczesnego rozszerzającego się Wszechświata i poszukiwanie obszarów powstawania gwiazd za pomocą teleskopu. „Ale wtedy znaczna część czasu obserwacji trafi do egzoplanet”.

Teleskop może badać atmosfery tych egzoplanet pod kątem cząstek, które mogą wskazywać na aktywność biologiczną. „To, czy to zadziała, czy nie, zależy oczywiście od tego, czy znajdziemy właściwe planety”.

Dowody na istnienie planet podobnych do Ziemi

Siła teleskopu tkwi w jego spektroskopii – to znaczy, że możesz pobrać chemiczny odcisk palca z dowolnego punktu na niebie. „Obraz jest piękny, kiedy na niego patrzysz. Dzięki Jamesowi Webbowi możemy odczytać o 1000 więcej informacji w każdym elemencie obrazu” – mówi Hasinger.

Na przykład, czy woda jest wszędzie możliwa. Planety bliskie Ziemi są oczywiście interesujące. „W pewnym momencie chcesz znaleźć planetę, która jest jak najbardziej podobna do Ziemi, gdzie jest woda i jest wystarczająco blisko, aby przyszłe pokolenia mogły tam latać”.

W ten sposób można znaleźć Ziemię 2. Teleskop prawdopodobnie będzie w stanie określić, czy istnieje tlen, ozon lub inne możliwe biomolekuły. Jest to możliwe w odległości do 1000 lat świetlnych. Odnośnie odległości: rok świetlny opisuje odległość, jaką światło pokonuje w ciągu jednego roku – około 9,5 biliona kilometrów. Ze Słońca, które jest oddalone o około 150 milionów kilometrów, światło potrzebuje około ośmiu minut, aby dotrzeć do Ziemi.

Teleskop pozwala spojrzeć w przeszłość

Pierwsze galaktyki powstałe po Wielkim Wybuchu powinny być obserwowane za pomocą teleskopu, powiedział na początku czerwca Thomas Zurbuchen, dyrektor naukowy NASA. W związku z tym powinien dać wgląd w minione 13,5 miliarda lat – daleko poza swojego poprzednika, Hubble’a.

„Pokaże nam tak wiele nowych, że będziemy tylko trzepotać uszami” – mówi Hasinger. James Webb pracuje w podczerwieni, a Hubble w zakresie optycznym i ultrafioletowym. Byłoby idealnie, gdyby Hubble działał tak długo, jak to możliwe. „Ponieważ wtedy dostaniesz cały tęczowy pasek.”

Hasinger przewiduje, że teleskop, nazwany na cześć byłego szefa NASA Jamesa Edwina Webba, będzie miał żywotność do dziesięciu lat. Wtedy paliwo się wyczerpie, że tak powiem. W przypadku projektu, który został opracowany około 25 lat temu, NASA początkowo spodziewała się, że koszty wyniosą około 500 milionów dolarów. „Naukowcy i inżynierowie w tamtym czasie bardzo się mylili” – mówi Hasinger.

Ale dla Hasingera korzyści z projektu wartego 10 miliardów dolarów są oczywiste. „Ludzie tacy jak ta są ciekawi i zawsze starają się zrozumieć wszystko w swoim otoczeniu”. Pytanie brzmi, skąd pochodzimy i dokąd zmierzamy. Pytanie brzmi, jak powstał wszechświat i jak będzie dalej ewoluował? Jak powstała galaktyka, układ słoneczny i życie? „

Jäger mówi: „Moim zdaniem jedno jest już pewne i jest to doświadczenie z wielu innych ważnych projektów: dzięki „JWST” dokonamy odkryć, których jeszcze nie podejrzewaliśmy!”

dpa

słoik: newsml: dpa.com: 20090101: 210816-99-856327/3