James Webb (5 άρθρα)

Συμπληρώθηκε ένας χρόνος λειτουργίας του ισχυρότερου διαστημικού τηλεσκοπίου που κατασκεύασε η ανθρωπότητα, του James Webb.
Στις 12 Ιουλίου του 2022 ξεκίνησε η δημοσίευση των εκπληκτικών εικόνων που καταγράφει το τηλεσκόπιο από κάθε σημείο του Διαστήματος αποκαλύπτοντας με λεπτομέρεια άγνωστες περιοχές και φωτίζοντας τα πιο απομακρυσμένα και σκοτεινά του σημεία προσφέροντας νέες πολύτιμες γνώσεις για την εξέλιξη του Σύμπαντος, την ύπαρξη των γαλαξιών, των άστρων ακόμη και της ζωής.

Του Θοδωρή Λαΐνα • naftemporiki.gr

Το James Webb αποτελεί προϊόν συνεργασίας της NASA, του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος και της Καναδικής Υπηρεσίας Διαστήματος. Η λειτουργία του James Webb ελέγχεται από το Space Telescope Science Institute (STScI) στο Μέριλαντ των ΗΠΑ ένα επιστημονικό κέντρο που ελέγχει επίσης την λειτουργία του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble και θα ελέγχει και το διαστημικό τηλεσκόπιο Nancy Grace Roman που είναι προγραμματισμένο να εκτοξευθεί το 2027. Το STScI λειτουργεί για λογαριασμό της NASA υπό την αιγίδα της Πανεπιστημιακής Ένωσης Έρευνας στην Αστρονομία των ΗΠΑ.

Ο Δρ. Κρίστοφερ Τ. Μπριτ, Επιστήμονας Εκπαίδευσης και Επικοινωνίας στο Γραφείο Δημόσιας Ενημέρωσης του STScI και στέλεχος του προγράμματος Universe of Learning της NASA που έχει αντικείμενο την μεταφορά επιστημονικής γνώσης ειδικά για τους τομείς που συνδέονται με το Διάστημα στο ευρύ κοινό μίλησε στο Naftemporiki.gr για την αποστολή του James Webb, την συμπλήρωση ενός έτους λειτουργίας του διαστημικού τηλεσκοπίου αλλά και τι να περιμένουμε από αυτό τους προσεχείς μήνες.

Ποιους νέους δρόμους άνοιξε στην αστρονομία και την επιστήμη γενικότερα το James Webb;

Το James Webb είναι το πιο ευαίσθητο υπέρυθρο τηλεσκόπιο που είχαμε ποτέ, το οποίο μας δίνει εικόνα από περιοχές του Σύμπαντος που δεν μπορούσαμε να παρατηρήσουμε μέχρι σήμερα. Για παράδειγμα, μπορούμε τώρα να εξερευνήσουμε το πολύ μακρινό και πρώιμο Σύμπαν όπως ποτέ άλλοτε. Αν η ιστορία του Σύμπαντος ήταν μυθιστόρημα τότε μέχρι τη στιγμή που ξεκίνησε την λειτουργία του το James Webb είχαμε απλώς τη σελίδα τίτλου και μετά ένα άλμα στο κεφάλαιο 10. Tώρα για πρώτη φορά μπορούμε να διαβάσουμε τα προηγούμενα κεφάλαια της ιστορίας του Σύμπαντος. Μπορούμε να δούμε πώς αναπτύσσονται οι πρώτοι γαλαξίες εν μέσω εκρήξεων σχηματισμού άστρων και τα πρώιμα στάδια ανάπτυξης μαύρων τρυπών που αποκτούν στην πορεία τεράστιες διαστάσεις.

Μπορούμε επίσης να κατανοήσουμε τον τρόπο με τον οποίο φτιάχνονται οι πλανήτες, το πώς σε κολοσσιαία νέφη σκόνης έκτασης πολλών ετών φωτός γεννιούνται νέα άστρα και να παρατηρήσουμε παλιούς πλανήτες που περιστρέφονται γύρω από το μητρικό του άστρο  δισεκατομμύρια χρόνια. Πολλά από τα χημικά συστατικά που συνδέονται με την ύπαρξη της ζωής ξεκινούν από αυτά τα νέφη επιβιώνουν και αναπτύσσονται στην επιφάνεια των πάγων στους δίσκους ύλης που δημιουργούνται γύρω από νεογέννητα άστρα ύλη από την οποία σχηματίζονται στη συνέχεια οι πλανήτες. Όμως τα νεαρά άστρα μπορεί να είναι «έντονα», «βίαια» και η ακτινοβολία που εκπέμπουν διαμορφώνει τους πλανήτες και τις συνθήκες στην επιφάνεια τους με τρόπους που μόλις αρχίζουμε να κατανοούμε.

Τι μπορούμε να περιμένουμε τον δεύτερο χρόνο λειτουργίας του James Webb;

Τον δεύτερο χρόνο λειτουργίας του James Webb θα μάθουμε πολλά σχετικά με μικρού μεγέθους διαστημικά σώματα στο δικό μας ηλιακό σύστημα. Είναι κάτι που μοιάζει σαν να κάνουμε αρχαιολογία για να εξερευνήσουμε την καταγωγή του ηλιακού μας συστήματος. Θα συνεχίσουμε να μελετάμε τα παγωμένα φεγγάρια της Ευρώπης και του Εγκέλαδου, χρησιμοποιώντας ευρήματα από τις πλανητικές αποστολές όπως το New Horizons και το Juno για να διατυπώσουμε τις καλύτερες ερωτήσεις που μπορούμε να κάνουμε στο James Webb για να βρεις τις απαντήσεις. Μπορείτε να περιμένετε να δείτε πολλά για το πώς σχηματίζονται οι πλανήτες και να εξερευνήσετε ορισμένα είδη πλανητών που δεν έχουμε στο δικό μας ηλιακό σύστημα, πιθανούς υδάτινους κόσμους υπο-Ποσειδώνων και υπερ-Γαιών. Θα υπάρξουν επίσης πολλές ακόμα εκπληκτικές εικόνες από κοντινούς γαλαξίες, καθώς και προγράμματα που μελετούν το πρώιμο Σύμπαν για να απαντήσουν σε μερικές από τις ερωτήσεις που έχουν τεθεί αυτό το πρώτο έτος λειτουργίας του τηλεσκοπίου.

Πηγή

-Πρόκειται για τον εξωπλανήτη LHS 475 b που βρίσκεται σε απόσταση περίπου 41 έτη φωτός από τη Γη
-Είναι ένας βραχώδης εξωπλανήτης στο μέγεθος της Γης και περιφέρεται γύρω από τον ερυθρό νάνο LHS 475
-Ολοκληρώνει μια περιφορά γύρω από το άστρο του σε δύο γήινες ημέρες και είναι μερικές εκατοντάδες βαθμούς θερμότερος από τη Γη
-Παρά την τεράστια ευαισθησία των οργάνων του διαστημικού τηλεσκοπίου James Webb, δεν εντοπίστηκε κανένα ίχνος ατμόσφαιρας

To διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb μάς «μάγεψε» όλους πέρσι με τα συναρπαστικά ευρήματά του και σίγουρα θα συνεχίσει να κάνει το ίδιο και το 2023, καθώς για πρώτη φορά επιβεβαίωσε την ύπαρξη ενός κοντινού εξωπλανήτη.

Πρόκειται για τον βραχώδη LHS 475b, ο οποίος έχει σχεδόν παρόμοιο μέγεθος με τη Γη (το 99% της διαμέτρου της), ενώ βρίσκεται σε απόσταση μόνο 41 ετών φωτός στον αστερισμό της Οκτάδος.

Οι ερευνητές του Εργαστηρίου Εφαρμοσμένης Φυσικής (APL) του Πανεπιστημίου Τζον Χόπκινς της Βαλτιμόρης έκαναν τη σχετική ανακοίνωση σε συνέδριο της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας.

Η αρχική ανακάλυψη του εν λόγω εξωπλανήτη είχε γίνει από το διαστημικό τηλεσκόπιο TESS της Αμερικανικής Διαστημικής Υπηρεσίας (NASA) και ακολούθησε η επιβεβαίωση του με νέες παρατηρήσεις από το ισχυρότερο τηλεσκόπιο Webb.

Ίδιο μέγεθος με τη Γη, αλλά πολύ πιο θερμός πλανήτης

Ανάμεσα σε όλα τα τηλεσκόπια, το James Webb είναι το μοναδικό που μπορεί να μελετήσει τις ατμόσφαιρες εξωπλανητών με το μέγεθος της Γης.

Μέχρι στιγμής πάντως δεν είναι γνωστό αν ο LHS 475b διαθέτει ατμόσφαιρα και τι είδους. Θα ακολουθήσουν επί τούτου πιο ακριβείς μετρήσεις με το τηλεσκόπιο

Επειδή ήδη το Webb έχει βρει ότι ο συγκεκριμένος εξωπλανήτης είναι μερικές εκατοντάδες βαθμούς Κελσίου πιο ζεστός από τη Γη, δεν αποκλείεται να έχει την ατμόσφαιρα της Αφροδίτης, δηλαδή να περιέχει μεγάλη ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα και πυκνά νέφη.

Ο πλανήτης διαγράφει μια πλήρη περιφορά πέριξ του άστρου του μέσα σε μόνο δύο μέρες (η διάρκεια του έτους του), καθώς κινείται πολύ κοντά στο άστρο του, έναν ερυθρό νάνο που έχει τη μισή θερμοκρασία του Ήλιου.

Πηγή

Ενώ η επιστημονική κοινότητα αλλά και ανθρωπότητα εξακολουθεί να ασχολείται με την εντυπωσιακή πρεμιέρα του διαστημικού τηλεσκοπίου James Webb που πραγματοποιήθηκε το απόγευμα της Τρίτης και τις εκπληκτικές εικόνες από τα βάθη του Σύμπαντος που παρουσιάστηκαν έγινε γνωστό ότι στο πλαίσιο το δοκιμών των οργάνων του το τηλεσκόπιο φωτογράφισε τον Δία με τις εικόνες να μένουν στο… συρτάρι των επιτελών της NASA.

Οι εικόνες του Δία καταγράφηκαν από την κάμερα υπερύθρων NIRCam και στόχος ήταν να διαπιστωθεί η ικανότητα του τηλεσκοπίου να καταγράφει λεπτομερείς εικόνες από κινούμενα αντικείμενα και ειδκότερα από υψηλής φωτεινότητας πλανήτες αερίου όπως Δίας, ο Κρόνος, ο Ουρανός και Ποσειδώνας.

Οι εικόνες ελήφθησαν μάλιστα σε διαφορετικά μήκη κύματος για να διαπιστωθεί η ποιότητα τους σε κάθε συνθήκη λήψης. Στις εικόνες καταγράφηκε ο Δίας και είναι ορατή η κολοσσιαία αντικυκλωνική θύελλα του πλανήτη, η περίφημη Μεγάλη Ερυθρή Κηλίδα. Καταγράφηκαν επίσης τρεις από τους περίπου 80 δορυφόρους του Δία. Στην εικόνα διακρίνονται η Ευρώπη στην οποία υπάρχει ένα υπόγειος ωκεανός και αποτελεί στόχο εξερεύνησης για την αναζήτηση κάποιων μορφών ζωής καθώς και οι δορυφόροι Θήβη και Μήτις.

Οι επιστήμονες ήθελαν να δουν αν το James Webb μπορεί να καταγράφει λεπτομερείς εικόνες από την ατμόσφαιρα, τους δακτυλίους (αν υπάρχουν) και τους δορυφόρους (τους πιο κοντινούς τουλάχιστον) από υψηλής φωτεινότητας πλανήτες αερίου και όπως φαίνεται το τηλεσκόπιο είναι αποτελεσματικό και σε αυτόν τομέα.

Οι φωτογραφίες διέρρευσαν και αποτελούν πλέον το νέο αντικείμενο ενασχόλησης των ειδικών αλλά και των φίλων του Διαστήματος.

Πηγή

Εκτοξεύθηκε με επιτυχία το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb, ο διάδοχος του παλαιότερου τηλεσκοπίου Hubble. Το James Webb είναι το μεγαλύτερο και το πιο εξελιγμένο τηλεσκόπιο που έχει ποτέ σταλεί στο διάστημα, ανοίγοντας έτσι μια νέα εποχή στην αστρονομία και στην αστροφυσική. Πρόκειται για μια αποστολή συνεργασίας της Αμερικανικής Διαστημικής Υπηρεσίας (NASA), του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA) και της Καναδικής Διαστημικής Υπηρεσίας.

Η εκτόξευση έγινε με έναν ευρωπαϊκό πύραυλο Arian 5, λίγο μετά το μεσημέρι, από το ευρωπαϊκό διαστημοδρόμιο στο Κουρού της Γαλλικής Γουινέας στη βορειοανατολική Νότια Αμερική. Το κόστους 10 δισεκατομμυρίων δολαρίων τηλεσκόπιο θα τεθεί σε τροχιά γύρω από τον Ήλιο στο δεύτερο σημείο Lagrange ή L2, μένοντας σε περίπου σταθερή απόσταση 1,5 εκατομμυρίων χιλιομέτρων από τη Γη ή περίπου τέσσερις φορές πιο μακριά από τη Σελήνη. Συγκριτικά, το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble – που είχε εκτοξευθεί το 1990 – βρίσκεται στο ένα τρίτο αυτής της απόστασης από τον πλανήτη μας (σχεδόν 550 χιλιόμετρα).

Το James Webb αναμένεται να φτάσει στο σημείο L2 ένα μήνα μετά την εκτόξευσή του. Στη συνέχεια, θα υπάρξει μια περίοδος εγκατάστασης και προσαρμογής που θα διαρκέσει έξι μήνες. Αναμένεται να αρχίσει να συλλέγει δεδομένα και να κάνει τις πρώτες παρατηρήσεις στα μέσα του 2022.

Το τηλεσκόπιο, που κατασκευάστηκε κυρίως από την αμερικανική εταιρεία Northrop Grumman και φέρει το όνομα του επικεφαλής της NASA στη δεκαετία του 1960, είναι πολύ πιο ευαίσθητο από το Hubble και θα «βλέπει» κυρίως στο υπέρυθρο τμήμα του φάσματος, πράγμα που θα του επιτρέπει να παρατηρεί μέσα από τα νέφη σκόνης και αερίων, ενώ το Hubble λειτουργεί κυρίως στο οπτικό και υπεριώδες τμήμα του φάσματος.

Το νέο τηλεσκόπιο, που θα παρέχει βελτιωμένη υπέρυθρη ανάλυση και ευαισθησία σε σχέση με το Hubble, θα χρησιμοποιηθεί σε ένα τεράστιο εύρος ερευνών στους τομείς της αστρονομίας, της αστροφυσικής και της κοσμολογίας, από τη μελέτη της ατμόσφαιρας σχετικά κοντινών εξωπλανητών μέχρι την παρατήρηση των μακρινών πρώτων γαλαξιών.

Το James Webb έχει μάζα 6 τόνους και 6,25 φορές μεγαλύτερη συλλεκτική επιφάνεια, άρα και ευαισθησία, συγκριτικά με το Hubble. Επιπρόσθετα, έχει σημαντικά μεγαλύτερο οπτικό πεδίο, καλύπτοντας 15 φορές μεγαλύτερη περιοχή του ουρανού. Το πρωτεύον κάτοπτρό του αποτελείται από 18 εξαγωνικά τμήματα, που είναι κατασκευασμένα από επιχρυσωμένο βηρύλλιο, τα οποία ξεδιπλώνουν και προσαρμόζονται σχηματίζοντας ένα κάτοπτρο διαμέτρου 6,5 μέτρων. Το μεγαλύτερο εξάρτημα του είναι η ηλιακή ασπίδα πέντε στρωμάτων, που μειώνει την ηλιακή ακτινοβολία που φτάνει στο τηλεσκόπιο κατά ένα εκατομμύριο φορές και είναι η κύρια αιτία του μεγάλου μεγέθους του (20 επί 14 μέτρα).