James-Webb, das leistungsfähigste Teleskop, das jemals entwickelt wurde, wird diese Weihnachten abheben – rts.ch

abheben muss „so bald wie möglich im Brennfenster ab 12:20 GMT (13:20 Uhr in der Schweiz, Anm. d. Red.) stattfinden“, teilte die ESA am Mittwoch in einem Tweet mit Geschenk Weihnachten für Astronomen auf der ganzen Welt, die seit drei Jahrzehnten auf dieses neue Teleskop warten (Kasten lesen). Die US-Raumfahrtbehörde (NASA) gab ihrerseits an, dass das Zündfenster 32 Minuten betrug.

Der gefaltete JWST, bereit, in die Verkleidung der Ariane 5 eingekapselt zu werden. Kourou, 11. Dezember 2021. [M. Pedoussaut – ESA]Der Start wurde am Dienstag wegen „schlechter Wetterbedingungen“ verschoben, Sagte die Nasa.

Eine ultrakomplexe technische Meisterleistung, die James-Webb-Weltraumteleskop Es wird das größte und leistungsstärkste sein, das jemals ins All geschickt wurde. Es wurde in den Vereinigten Staaten unter der Leitung der NASA gebaut und enthält Instrumente der europäischen (ESA) und kanadischen (CSA) Raumfahrtagenturen. Sie werden in der Lage sein, in Infrarotwellen zu sehen, was nicht sichtbares Licht ist.

Es wird in einer Umlaufbahn um die Sonne, 1,5 Millionen Kilometer von der Erde entfernt, in einer Region des Weltraums namens Lagrange-Punkt (L2) platziert, die sich hinter unserem Planeten und vor unserem Stern befindet. Der JWST wird einen Monat brauchen, um anzukommen, dann muss er langsam heruntergekühlt werden (-166°C ist die ideale Temperatur dafür) und getestet werden, bevor er in Betrieb genommen wird. Sein Spiegel wird sechs Monate nach Verlassen der Erde für seine ersten Beobachtungen einsatzbereit sein.

Zurück zum Anfang des Universums

Sein Auge wird das Universum erforschen, das ungefähr dreizehn Milliarden Jahre zurückreicht: eine extrem ferne Zeit, nur ungefähr 400 Millionen Jahre nach dem Urknall.

Das war in dieser fernen Zeit vor 13,4 Milliarden Jahren GN-z11, die älteste jemals entdeckte Galaxie. Es war 2016 von Pascal Oesch, einem Forscher an der Universität Genf. Von RTSinfo telefonisch kontaktiert, freut er sich, dass er im ersten Jahr seiner Nutzung Teleskopzeit für drei Beobachtungsprojekte mit dem JWST gewinnen konnte: „Mit James-Webb ist das ein Fund!“, schwärmt er.

„Ich werde in der Lage sein, nach Galaxien zu suchen – und wahrscheinlich zu finden –, die sogar älter als GN-z11 sind, weil dieses Instrument im Infraroten sieht: Wir könnten es mit kurzen Wellenlängen nicht tun“, präzisiert er. „GN-z11 ist zu diesem Zeitpunkt bereits massiv und Simulationen sagen voraus, dass wir die ersten Galaxien vor etwa 250 Millionen Jahren finden könnten. Dies ist eine unbekannte Zeit. Dank dieser neuen Wellenlängen werden wir wahrscheinlich unerwartete Entdeckungen machen – das bin ich das Beste erwarten!“

>> Sehen Sie in diesem Video der NASA, wo sich GN-z11 befindet und wie es aussieht:

Hubbles Nachfolger

Als Nachfolger des 1990 gestarteten Hubble-Teleskops präsentiert, muss das JWST alle Phasen des Kosmos mit unerreichter Präzision erforschen, bis hin zu den frühesten Zeitaltern des Universums und der Entstehung der ersten Galaxien: „Jetzt haben wir ein Teleskop für hundert mal empfindlicher als Hubble“, freut sich Pascal Oesch.

Hubble hatte bereits faszinierende wissenschaftliche Durchbrüche ermöglicht, insbesondere als sein Spiegel auf eine ziemlich leere Region des Himmels gerichtet war, die nur ein Zehntel des Durchmessers des Vollmonds misst … Und da, Überraschung! – versteckte fast 10.000 Galaxien aller Altersgruppen, Größen, Formen und Farben!

>> In diesem außergewöhnlichen „Hubble Ultra Deep Field“-Bild Galaxien in Hülle und Fülle:

Diese Ansicht von fast 10.000 Galaxien wird als „Hubble Ultra Deep Field“ bezeichnet. Der Schnappschuss umfasst Galaxien unterschiedlichen Alters, Größen, Formen und Farben. Die kleinsten und rötlichsten Galaxien, etwa 100, könnten zu den am weitesten entfernten bekannten gehören, die existierten, als das Universum nur 800 Millionen Jahre alt war. Die nächsten Galaxien, die größten, hellsten und am besten definierten Spiralen und Ellipsen, entstanden vor etwa einer Milliarde Jahren, als der Kosmos 13 Milliarden Jahre alt war. Das Bild erforderte 800 Aufnahmen, die während der 400 Umrundungen von Hubble um die Erde aufgenommen wurden. Die Gesamtexpositionszeit betrug 11,3 Tage zwischen dem 24. September 2003 und dem 16. Januar 2004. [S. Beckwith (STScI) and the HUDF Team – NASA/ESA]

Das heute bekannte historische Bild heißt „Hubble Ultratieffeld„: Das James-Webb-Teleskop wird auch auf dieselbe Region gerichtet sein: „Dank der Spektroskopie werden wir in der Lage sein, die genauen Entfernungen dieser Galaxien zu messen, die wir die nennen Rotverschiebung“, erklärt Pascal Oesch. Und dieses von Hubble eingefangene „Deep Field“ wird sich mit dem unvergleichlichen Auge von James-Webb zweifellos als noch datenreicher erweisen.

Stand der Technik

Das Mittelstück von JWST ist sein riesiger Hauptspiegel mit einem Durchmesser von 6,6 Metern, der aus achtzehn kleineren sechseckigen Spiegeln besteht. Sie bestehen aus Beryllium und sind mit Gold plattiert, um Licht besser zu reflektieren, das aus den Weiten des Universums eingefangen wird.

Diese Kraft und diese Präzision werden sie auch in den Dienst der bereits entdeckten Exoplaneten stellen: „Die Charakterisierung ihrer Atmosphären lässt sich präzise bestimmen“, sagt Monika Lendl, Assistenzprofessorin am Genfer Observatorium.

„So werden wir seine Zusammensetzung kennen. Mit dem CHEOPS-Teleskop konnten wir bereits sehr genau messen, wie groß diese Planeten sind und ob sie felsig oder gasförmig sind, ob ihre Atmosphäre groß ist oder nicht. Mit dem JWST werden wir die Gaszusammensetzungsatmosphären messen: Wir werden die Signatur vieler Elemente und Moleküle haben, die wir zu finden hoffen, wie etwa Wasser, Kohlendioxid oder Methan.“ Eines der Ziele von Monika Lendl wird das System sein TRAPPENIST-1, von denen einige das Leben unterstützen könnten.

>> Lesen Sie: Exoplaneten TRAPPIST-1 ein Segen für Forscher Y Ein Erdzwilling beobachtete 40 Lichtjahre von unserem Planeten entfernt

Geburt der Sterne in der Kosmischen Schlange

Auch Dr. Miroslava Dessauges, Astrophysikerin am Genfer Observatorium, will die Teleskopzeit für ihre Forschung nutzen: Sie interessiert sich für Sternenkindergärten, sprich: „Ich messe die Effizienz von Gaswolken bei der Sternentstehung“. Lointain-Galaxien„, erklärt er am Telefon. Tatsächlich kollabieren die kosmischen Gaswolken in sich selbst, um die Sterne im Inneren zu beleuchten.

Die ferne Galaxie der kosmischen Schlange, die kosmische Schlange, enthält Sternenkrippen. [ESA/Hubble, NASA – CC BY 4.0]„Und ich werde es genauer in der machen kosmische Schlange, die kosmische Schlange, eine sehr weit entfernte Galaxie, die von einer Gruppe von Galaxien deformiert wird, die als Gravitationslinse, eine Art natürliches Teleskop, fungieren.“ Daher der Name, denn durch die Wirkung dieser Lupe sieht der Sternhaufen wie ein Reptil aus .

Der Forscher wird Daten des JWST mit Daten des ALMA-Interferometers kombinieren, das sich auf einem chilenischen Plateau befindet, um zu verstehen, ob Sterne in entfernten Galaxien auf die gleiche Weise entstehen wie in näheren. pro Jahr gebildet wird, ist in jungen und fernen Galaxien größer, aber wir verstehen immer noch nicht, in welchem ​​​​Stadium diese Sternentstehung auftritt“, sagt Miroslava Dessauges.

„Wie die massivsten diese Sterngruppen so schnell bilden konnten, nur eine Milliarde Jahre nach dem Urknall, ist ein Rätsel!“

Die Schweiz an der Spitze

Forscher auf der ganzen Welt warten gespannt darauf, das Universum durch Webbs Auge zu sehen. Insgesamt wurden 286 Zeitanträge für die angenommen erster Beobachtungszyklus mit JWST: zwei an der ETHZ und einer an der Universität Bern.

In Genf sah die Abteilung für Astronomie der Universität Genf sechs Bewerbungen validiert: „Während die Gesamterfolgsquote der Vorschläge pro Institut knapp unter 25% liegt, [les équipes de recherche de notre département] Sie haben 75 % der angebotenen Programme gewonnen, was unsere Institution zu den drei erfolgreichsten Instituten der Welt macht“, betont die Informationsstelle stolz in a Freisetzung.

>> Hören Sie sich auch die Erläuterungen zu CQFD von Daniel Schaerer, Astrophysiker am Genfer Observatorium und Assistenzprofessor am Departement für Astronomie der Universität Genf, an:

Stéphanie Jaquet und die Agenturen

^{Mittwoch 21:05 auf RTS 1 – Doku über James-Webb: „Auf der Suche nach einer anderen Erde„}