Telescopul lui Webb tocmai începe

BALTIMORE – Până acum a fost o dulciuri pentru ochi din cer: o imensitate de spațiu negru plin de stropi de lumină incomprehensibil de îndepărtate, de neînțeles. Imagini fantomatice cu Neptun, Jupiter și alți vecini pe care credeam că îi cunoaștem deja. Nebuloase și galaxii văzute de ochii penetranți în infraroșu ai telescopului spațial James Webb.

Telescopul, numit după James Webb, directorul NASA în timpul impulsului pentru aterizările pe luna Apollo, este un proiect comun al NASA, Agenției Spațiale Europene și Agenției Spațiale Canadei. A lansat Crăciunul de acum un an – după două decenii de necazuri și 10 miliarde de dolari – atunci misiune de a observa universul La lungimi de undă pe care ochiul uman nu le poate vedea. Cu o oglindă primară de 21 de picioare lățime, Webb este de șapte ori mai puternic decât predecesorul său, telescopul spațial Hubble. În funcție de metoda de calcul, o oră de timp de observare pe telescop poate costa NASA 19.000 de dolari sau mai mult.

Dar nici NASA, nici astronomii nu au plătit toți banii și capitalul politic doar pentru pozele frumoase – și nimeni nu se plânge.

„Primele imagini au fost doar începutul”, a spus Nancy Levinson, director interimar al Institutului de Știință al Telescopului Spațial, care administrează atât Webb, cât și Hubble. „Este nevoie de mai mult pentru a o transforma într-o știință adevărată”.

Timp de trei zile din decembrie, aproximativ 200 de astronomi au umplut o sală a institutului pentru a auzi și discuta primele rezultate ale telescopului. Potrivit organizatorilor, încă 300 de persoane au fost văzute online. Evenimentul a fost o sărbătoare cu întârziere a lansării și deschiderii de succes a Webb și o previzualizare a viitorului său strălucit.

Rând pe rând, astronomii au urcat pe podium, au discutat rapid pentru a respecta limita de 12 minute și s-au lansat într-o lume a descoperirilor. Galaxii care, chiar și în relativa tinerețe, au produs deja găuri negre supermasive. Studii atmosferice ale unora dintre cele șapte exoplanete stâncoase care orbitează Trappist 1, o stea pitică roșie care poate adăposti planete locuibile. (Datele sugerează că cel puțin două dintre exoplanete nu au atmosferele masive de hidrogen primordial care ar sufoca viața așa cum o știm, dar ar putea avea atmosfere slabe de molecule mai dense, cum ar fi apa sau dioxidul de carbon.)

„Suntem în afaceri”, a declarat Bjorn Beneke de la Universitatea din Montreal, furnizând date despre o exoplanetă.

Megan Reiter de la Universitatea Rice și-a dus colegii într-o „scufundare adâncă” prin stâncile cosmice, un focar înnorat de formare de stele în constelația Carina, cândva o bucată preferată de bomboane din cer. Acesta urmărește modul în care jeturile de la noi stele, undele de șoc și radiațiile ionizante din apropiere, stele mai masive născute la o temperatură ridicată, remodelează în mod constant geografia cosmică și provoacă formarea de noi stele.

„Acesta ar putea fi un model prin care a trecut soarele nostru când s-a format”, a spus dr. Reiter într-un interviu.

Între prezentări, pe margine și pe coridoare, astronomii de top care au fost prezenți în 1989, când a fost discutată pentru prima dată ideea telescopului Webb, se felicită reciproc și împărtășesc povești de război despre dezvoltarea telescopului. Au gâfâit audibil în timp ce copiii prezentau datele care le-au aruncat în aer realizările cu Hubble.

Jane Rigby, om de știință al proiectului de operațiuni ale telescopului, și-a amintit de tulburările ei emoționale în urmă cu un an, când telescopul era în sfârșit aproape de lansare. Instrumentul este proiectat să se desfășoare în spațiu – un proces complex cu 344 de „eșecuri într-un singur punct” – și numai Dr. Rigby le poate număra iar și iar.

„Am fost în negare”, a spus ea în Baltimore. Dar lansarea și implementarea au mers impecabil. Acum, ea a spus: „Trăiesc visul”.

Garth Illingworth, astronom de la Universitatea din California, Santa Cruz, care în 1989 a prezidat o întâlnire cheie la Institutul de Știință al Telescopului Spațial, care a condus în cele din urmă la Webb, a spus simplu: „Sunt uluit”.

La o recepție după prima zi a întâlnirii, John Mather de la Centrul de Zbor Spațial Goddard al NASA și om de știință principal pentru Proiectul Webb a ridicat încă de la început un pahar celor 20.000 de oameni care au construit telescopul, celor 600 de astronomi care l-au testat în spațiu și nouă generație de oameni de știință care îl vor folosi.

„Unii dintre voi nici măcar nu s-au născut când am început să planificăm pentru asta”, a spus el. „Îl dețin!”

mașină de drum

Până acum, telescopul, plin de camere, spectrometre și alte instrumente, a depășit așteptările. (Puterea sa analitică este dublă față de ceea ce se face reclamă.) Dr. Rigby raportează că lansarea impecabilă a telescopului i-a lăsat suficient combustibil de manevră pentru a-l menține în funcțiune timp de 26 de ani sau mai mult.

„Acestea sunt numere fericite”, a spus ea, în timp ce ea și colegii ei analizau statisticile de performanță ale mașinilor lor. Dr. Rigby a avertizat că instrumentele telescopului sunt încă în curs de calibrare, așa că numerele se pot schimba încă. Pregătește-te să-ți recalculezi rezultatele prin simpla apăsare a unui buton, i-am spus unui grup de astronomi din hol: „Altfel, o să-ți urăști viața”.

Poate cea mai mare surpriză Webb de până acum se referă la evenimentele de la începutul mileniului universului. Se pare că galaxiile se formau, generau și hrăneau stele mai repede decât estimează modelele cosmologice testate în luptă.

„Cum avansează galaxiile atât de repede?” a întrebat Adam Riess, laureat al Premiului Nobel pentru fizică și cosmolog de la Universitatea Johns Hopkins, care a fost prezent astăzi.

Explorarea acelei provincii – „primăvara cosmică”, așa cum a numit-o un astronom – este scopul mai multor colaborări internaționale cu acronime precum JADES (Advanced Deep Extragalactic Survey), CEERS (Cosmic Evolution for Early Launch Science) și GLASS (Grism Lens). -Amplified Survey).din spațiu) și PEARLS (Primary Extragalactic Regions for Reionization and Lensing Science).

Viziunea în infraroșu a lui Webb este esențială pentru aceste eforturi. Pe măsură ce universul se extinde, galaxiile îndepărtate și corpurile cerești se îndepărtează de Pământ atât de repede încât lumina lor este întinsă și transformată în lungimi de undă invizibile în infraroșu. După un anumit punct, cele mai îndepărtate galaxii se retrag atât de repede, lumina lor întinsă în lungime de undă, încât nu este vizibilă nici măcar telescopului Hubble.

Telescopul Webb a fost conceput pentru a detecta și explora aceste regiuni care reprezintă universul vechi de doar un miliard de ani, când primele galaxii au început să înflorească cu stele.

„Este nevoie de timp pentru ca materia să se răcească și să devină suficient de densă pentru a aprinde stelele”, a remarcat Emma Curtis Lake, de la Universitatea din Hertfordshire și membru al echipei JADES. Ea a adăugat că rata de formare a stelelor a atins apogeul când universul avea patru miliarde de ani și a scăzut de atunci. Universul are acum 13,8 miliarde de ani.

Astronomii măsoară distanțele cosmice cu un parametru numit redshift, care indică cât de mult este întinsă lumina care vine de la un obiect îndepărtat. Cu doar câteva luni în urmă, o deplasare spre roșu de 8, care corespunde unei perioade în care universul avea aproximativ 646 de milioane de ani, era considerată deplasare către roșu ridicată. Datorită Dr. Curtis Lake și colegilor ei, deplasarea standard spre roșu este acum 13,2, ceea ce corespunde când universul avea doar 325 de milioane de ani.

Dr. Curtis-Lake și echipa ei îndreptaseră telescopul către un petic de cer numit God’s South, căutând galaxii pe care Hubble nu le-a putut observa. Destul de sigur, erau patru dintre ei, fantome în ceața Creation Heat. Măsurătorile ulterioare au confirmat că ea se întorcea într-adevăr în timp.

„Nu am vrut să spunem că am crezut asta – public”, a declarat Brant Robertson, membru JADES, de la Universitatea din California, Santa Cruz.

Nu se așteaptă ca recordul să dureze mult. Colaborarea CEERS a raportat o galaxie candidată Poate avea o deplasare spre roșu de 16deoarece universul avea doar 250 de milioane de ani.

Experții dezbat deja dacă aceste galaxii suprasolicitate dezvăluie ceva fundamental și trecut cu vederea în teoriile actuale ale universului timpuriu. Poate că un anumit câmp sau influență a crescut gravitația în acel moment, accelerând creșterea galaxiilor și a găurilor negre. Sau poate că discrepanțele reflectă pur și simplu scepticismul științific cu privire la detaliile dezordonate – „gastrofizica” – ale formării stelelor.

În ultimii 20 de ani, astronomii au rafinat un „model standard” solid al unui univers compus din energie întunecată, materie întunecată și un grup mic de materie atomică. Este prea devreme pentru a sparge această paradigmă, a spus dr. Curtis Lake într-un interviu. Poate că Webb avea trei decenii de supraveghere înaintea lui. „Suntem în stadii incipiente”, a spus ea.

Discursul de încheiere a căzut asupra doctorului Mather. El a limitat istoria telescopului, dând un strigăt lui Barbara Mikulski, fostul senator din Maryland, care a susținut proiectul în 2011, când era în pericol de a fi anulat. El a prezentat, de asemenea, următorul mare act al NASA: un telescop spațial de 12 metri numit Observatorul Lumii Habitabile, care caută și studiază planete.

El a spus: „Tot ce am făcut a meritat”. „Deci iată-ne: aceasta este o petrecere de gală, aruncând o privire la ceea ce este aici. Nu este ultimul lucru pe care îl vom face.”