Huwebes, Marso 28, 2024

desktop v4.2.1

Root NationMga ArtikuloMga teknolohiyaJames Webb Space Telescope: 10 target na obserbahan

James Webb Space Telescope: 10 target na obserbahan

-

Plano ng NASA na ilabas ang mga unang larawang kuha ng James Webb Space Telescope (JWST) noong Hulyo 12, 2022. Mamarkahan nila ang simula ng susunod na panahon sa astronomiya, dahil ang Webb - ang pinakamalaking teleskopyo sa kalawakan na nagawa - ay magsisimulang mangolekta ng siyentipikong data na makakatulong sa pagsagot sa mga tanong tungkol sa pinakamaagang sandali ng pag-iral ng uniberso at payagan ang mga astronomo na pag-aralan ang mga exoplanet nang mas detalyado kaysa sa dati pa. Ngunit tumagal ng halos walong buwan ng paglalakbay, pag-setup, pagsubok at pagkakalibrate upang matiyak na ang pinakamahalagang teleskopyo na ito ay handa na para sa prime time.

James Webb Space Telescope ng NASA

Ang pinaka-makapangyarihan space ang teleskopyo, kapag nasa orbit, ay sumisilip nang higit pa sa kalawakan—at samakatuwid ay mas malayo pa sa nakaraan—kaysa sa anumang nakaraang teknolohiya, na nagpapahintulot sa mga astronomo na makita ang mga kondisyon na umiral sa ilang sandali pagkatapos ng Big Bang.

Saan nagsisimula ang lahat para sa teleskopyo ng NASA?

Sa ating Milky Way galaxy, tutuklasin ng teleskopyo ang mga mundo sa labas ng solar system - mga extrasolar na planeta o exoplanet - sa pamamagitan ng pag-aaral ng kanilang mga atmospheres para sa mga palatandaan ng buhay, tulad ng mga organikong molekula at tubig.

James Webb Space Telescope

Kasunod ng matagumpay na paglulunsad ng James Webb Telescope noong Disyembre 25, 2021, sinimulan ng team ang mahabang proseso ng paglipat nito sa huling orbital na posisyon nito, pag-disassemble sa teleskopyo at, kapag lumamig na ang mga bagay, na-calibrate ang mga camera at sensor na nakasakay. Naging maayos ang paglulunsad. Isa sa mga unang bagay na napansin ng mga siyentipiko ng NASA ay ang teleskopyo ay may mas maraming gasolina na natitira kaysa sa inaasahan para sa mga pagsasaayos sa hinaharap sa orbit nito. Ito ay magpapahintulot sa Webb na gumana nang mas mahaba kaysa sa orihinal na layunin ng misyon na 10 taon.

Ang unang gawain sa paglalakbay sa buwan ng Webb sa huling lokasyon nito sa orbit ay ang pag-deploy ng teleskopyo. Napunta ito nang walang sagabal, simula sa pag-deploy ng sun visor na tumutulong na palamig ang teleskopyo. Pagkatapos ay mayroong pagkakahanay ng mga salamin at ang pagsasama ng mga sensor. Ang mga camera sa Webby ay lumalamig, tulad ng hula ng mga inhinyero, at ang unang instrumento na na-on ng team ay ang Near Infrared Camera, o NIRCam. Idinisenyo ang NIRCam upang pag-aralan ang mahinang infrared na ilaw na ibinubuga ng pinakamatandang bituin o galaxy sa uniberso. Ngunit ano ang susunod?

Kawili-wili din:

Ang unang bahagi ng uniberso sa saklaw ng infrared

Dahil ang liwanag ay tumatagal ng isang tiyak na dami ng oras upang maglakbay sa kalawakan, kapag ang mga astronomo ay tumingin sa mga bagay, sila ay aktwal na tumitingin sa nakaraan. Ang liwanag mula sa Araw ay tumatagal ng humigit-kumulang pitong minuto upang marating ang Earth, kaya kapag tinitingnan natin ang Araw, nakikita natin ito tulad noong pitong minuto ang nakalipas.

Nakikita natin ang malalayong bagay tulad ng mga siglo o millennia na ang nakalipas, at napagmamasdan natin ang pinakamalayong mga bagay at mga kalawakan bago pa man mabuo ang Earth, at sa oras na makita natin ang mga ito, maaari silang mabago o masira pa nga.

- Advertisement -

Ang unang bahagi ng uniberso sa saklaw ng infrared

Napakalakas ng JWST na magagawa nitong obserbahan ang uniberso tulad ng pag-iral nito mga 13,6 bilyong taon na ang nakalilipas, 200 milyong taon pagkatapos ng panahon ng paunang mabilis na inflation na tinatawag nating Big Bang. Ito ang pinaka sinaunang nakaraan kung saan nakita ng sangkatauhan. Ang dahilan kung bakit ang JWST ay isang napakalakas na tool para sa pag-imaging sa unang bahagi ng uniberso ay na ito ay nagsasagawa ng mga obserbasyon nito sa infrared na rehiyon ng electromagnetic spectrum.

Habang ang liwanag ay naglalakbay patungo sa atin mula sa malalayong pinagmumulan na ito, ang bumibilis na paglawak ng uniberso ay umaabot sa liwanag na iyon. Nangangahulugan ito na habang ang liwanag mula sa mga unang bituin at galaxy na ito ay katulad ng mula sa kalapit na mga bituin at kalawakan, ang wavelength nito ay "inilipat" sa infrared na rehiyon ng electromagnetic spectrum.

Ang pinakamalayo at pinakamatandang galaxy

Ang isang paraan upang matukoy ng obserbatoryo ang mga maagang kalawakan ay sa pamamagitan ng pagmamasid sa anim na pinakamalayo at pinakamaliwanag na quasar. Ang mga quasar ay matatagpuan sa gitna ng aktibong galactic nuclei (AGN) at pinapakain ng napakalaking black hole. Sila ay madalas na mas maliwanag kaysa sa radiation ng lahat ng mga bituin sa kalawakan kung saan sila matatagpuan, pinagsama.

Bagong spin sa pag-ikot ng galaxy

Ang mga quasar na pinili ng pangkat ng JWST ay kabilang sa pinakamaliwanag, na nangangahulugan na ang mga itim na butas na nagpapakain sa kanila ay ang pinakamalakas, kumonsumo - o sa halip ay nagdaragdag - ng gas at alikabok sa pinakamataas na rate. Bumubuo sila ng napakalaking dami ng enerhiya na nagpapainit sa nakapalibot na gas at nagtutulak nito palabas, na lumilikha ng malalakas na jet na sumabog sa mga kalawakan patungo sa interstellar space.

Bilang karagdagan sa paggamit ng mga quasar, na may kapansin-pansing epekto sa mga nakapalibot na kalawakan, upang maunawaan ang kanilang ebolusyon, gagamit din ang mga mananaliksik ng JWST ng mga quasar upang pag-aralan ang isang panahon sa kasaysayan ng uniberso na tinatawag na Era ng Reionization. Ito ang sandali kung kailan naging pinaka-transparent ang uniberso at pinahintulutan ang liwanag na malayang maglakbay. Nangyari ito dahil ang neutral na gas sa intergalactic medium ay na-charge o na-ionize.

Ang pinakamalayo at pinakamaagang mga kalawakan

Sisiyasatin ito ng JWST sa pamamagitan ng paggamit ng mga maliliwanag na quasar bilang background light source para pag-aralan ang gas sa pagitan namin at ng quasar. Sa pamamagitan ng pagmamasid kung anong liwanag ang nasisipsip ng interstellar gas, matutukoy ng mga mananaliksik kung neutral o ionized ang interstellar gas.

100 galaxy nang sabay-sabay

Ang isa sa mga instrumentong gagamitin ng JWST para obserbahan ang uniberso ay ang Near Infrared Spectrograph (NIRSpec). Ang instrumento na ito ay hindi gagawa ng mga visual na nakamamanghang larawan ng mga kalawakan na naobserbahan nito tulad ng malawak na anggulo na imahe ng libu-libong mga kalawakan na kinunan ng Hubble Space Telescope (nakalarawan sa ibaba). Sa halip, magbibigay ito ng mahalagang spectrographic na impormasyon tungkol sa mga kalawakan na ito, na nagpapahintulot sa marami sa kanila na makita nang sabay-sabay.

100 galaxy nang sabay-sabay

Ang spectra ng mga galaxy na ito ay naglalaman ng maraming impormasyon, lalo na tungkol sa komposisyon ng kemikal. Sa pamamagitan ng pag-aaral ng mga komposisyong ito, makikita ng mga mananaliksik kung gaano kabilis ang mga kalawakan ay maaaring mag-convert ng kanilang komposisyon ng gas sa mga bituin, at sa gayon ay mas nauunawaan ang ebolusyon ng uniberso.

Upang gawin ito nang may kinakailangang katumpakan ay nangangailangan ng pagharang ng isang malaking halaga ng liwanag, at ito ay karaniwang nangangahulugan ng pag-aaral ng isang bagay sa isang pagkakataon. Ang ilan sa mga bagay na nilalayon ng JWST na pag-aralan ay napakalayo na ang kanilang liwanag ay hindi kapani-paniwalang dim, ibig sabihin, dapat silang obserbahan nang daan-daang oras upang makakuha ng sapat na data upang makabuo ng isang parang multo na larawan.

NIRSpec
NIRSpec

Sa kabutihang palad, ang NIRSpec ay nilagyan ng isang-kapat ng isang milyong indibidwal na bintana na may mga microshutter na kasing laki ng buhok ng tao na nakaayos sa isang pattern ng wafer. Nangangahulugan ito na sa pamamagitan ng pagsasaayos ng pattern ng mga blind na ito, magagawang obserbahan ng JWST ang isang malaking bilang ng mga bagay sa isang view para sa sabay-sabay na pagmamasid, at ito ay programmable para sa anumang larangan ng mga bagay sa kalangitan. Ayon sa mga pagtatantya ng NASA, ito ay magbibigay-daan sa NIRSpec na sabay-sabay na mangolekta ng spectra mula sa 100 obserbatoryo, isang bagay na hindi magagawa ng ibang spectroscope noon.

Basahin din:

- Advertisement -

Mga exoplanet na kasing laki ng Jupiter

Mula noong kalagitnaan ng dekada 1990 at ang pagkatuklas ng isang planeta na umiikot sa isang mala-Sun na bituin, lumawak ang aming catalog ng mga exoplanet hanggang ngayon ay may higit sa 4 kumpirmadong mundo. Karamihan sa mga mundong ito, kabilang ang exoplanet 51 Pegasi b, na natuklasan ng Swiss team nina Michel Maior at Didier Calo noong 1995, ay mga mainit na Jupiter. Ang mga exoplanet na ito ay nag-o-orbit ng kanilang mga bituin nang malapit, karaniwang kumukumpleto ng isang rebolusyon sa loob ng ilang oras, na ginagawang madaling matukoy ang mga ito gamit ang mga diskarte sa pagmamasid sa exoplanet.

WASP-76

Ang mga mundong ito ay madalas na nakatali sa kanilang bituin, na nangangahulugan na ang isang panig, ang walang hanggang araw na bahagi, ay napakainit. Ang isang kapansin-pansing halimbawa ng gayong mundo ay ang WASP-121b, kamakailang naobserbahan ng spectroscopic camera na nakasakay sa Hubble. Bahagyang mas malaki kaysa sa Jupiter sa ating solar system, ang bakal at aluminyo ay umuusok sa araw na bahagi ng planetang ito, at ang singaw na ito ay dinadala sa gilid ng gabi ng mga supersonic na hangin. Habang lumalamig ang mga elementong ito, namuo ang mga ito bilang metal na ulan, na may posibilidad na ang ilan sa aluminyo ay maaaring pagsamahin sa iba pang mga elemento at namuo bilang likidong ruby ​​​​at sapphire shower.

WASP-121

Ang kalapitan ng mga higanteng planeta na ito sa kanilang magulang na bituin ay maaaring maging sanhi ng tidal forces upang bigyan sila ng hugis ng isang rugby ball. Ano ang nangyari sa exoplanet na WASP-103b. Bahagi ng tungkulin ng JWST mula sa posisyon nito isang milyong km mula sa Earth ang pag-aralan ang mga kapaligiran at kapaligiran ng mga agresibong planeta na ito.

Mga Super Earth

Ang isa pang kategorya ng mga exoplanet na gagamitin ng teleskopyo sa kalawakan upang obserbahan ay ang tinatawag na super-Earths. Ito ang mga mundo na maaaring 10 beses na mas malaki kaysa sa Earth, ngunit mas magaan kaysa sa mga higanteng yelo tulad ng Neptune o Uranus.

Mga Super Earth

Ang Super-Earths ay hindi kinakailangang maging mabato, tulad ng ating planeta, ngunit maaaring binubuo ng gas o kahit na pinaghalong gas at bato. Sinasabi ng NASA na sa hanay ng 3 hanggang 10 Earth mass, maaaring mayroong malawak na pagkakaiba-iba ng mga komposisyon ng planeta, kabilang ang mga mundo ng tubig, mga planeta ng snowball, o mga planeta na, tulad ng Neptune, ay halos binubuo ng siksik na gas.

Ang unang dalawang super-Earths na nasa ilalim ng radar ng JWST ng NASA ay magiging lava-covered 55 Cancri e, na tila isang mabatong planeta na 41 light-years ang layo, at LHS 3844b, na doble ang laki ng Earth at mukhang may mabatong ibabaw, katulad ng buwan, ngunit walang makabuluhang kapaligiran.

Mga Super Earth

Pareho sa mga mundong ito ay tila medyo hindi angkop para sa buhay tulad ng alam natin, ngunit ang iba pang mga exoplanet sa iba't ibang lugar sa Milky Way na pag-aaralan ng JWST ay maaaring mas promising.

Kawili-wili din:

TRAPPIST-1 system

Sa unang ikot ng pagpapatakbo, masusing pag-aaralan ng teleskopyo ang TRAPPIST-1 system, na matatagpuan 41 light years mula sa Earth. Ang hindi pangkaraniwan sa planetary system na ito, na natuklasan noong 2017, ay ang katotohanan na ang pitong mabatong mundo nito ay umiiral sa activity zone ng kanilang bituin, na ginagawa itong pinakamalaking potensyal na matitirahan na terrestrial na mundo na natuklasan kailanman.

Tinukoy ng mga astronomo ang habitable zone sa paligid ng isang bituin bilang rehiyon kung saan pinapayagan ng temperatura na umiral ang likidong tubig. Dahil ang rehiyong ito ay hindi masyadong mainit o masyadong malamig para umiral ang likidong tubig, madalas itong tinatawag na Goldilocks Zone.

TRAPPIST-1

Gayunpaman, ang pagiging nasa zone na ito ay hindi nangangahulugan na ang planeta ay matitirahan. Parehong nasa loob ng zone sa paligid ng Araw ang Venus at Mars, at walang planeta ang maaaring kumportableng suportahan ang buhay gaya ng pagkakaintindi natin dahil sa ibang mga kondisyon. Iminumungkahi ng Planetary Society na ang iba pang mga kadahilanan, tulad ng lakas ng solar wind, density ng planeta, ang pamamayani ng malalaking buwan, ang oryentasyon ng orbit ng planeta, at ang pag-ikot ng planeta (o maliwanag na kawalan nito) ay maaaring mga pangunahing salik. para sa matitirahan.

Mga organikong molekula at kapanganakan ng planeta

Ang isa sa mga pakinabang ng infrared survey ng uniberso ng JWST ng NASA ay ang kakayahang sumilip sa siksik at malalaking ulap ng interstellar gas at alikabok. Bagama't hindi ito masyadong kapana-panabik, ang pag-asam ay nagiging mas kaakit-akit kapag isinasaalang-alang mo na ito ang mga lugar kung saan ipinanganak ang mga bituin at planeta at tinatawag na mga stellar nursery.

Mga organikong molekula at kapanganakan ng planeta

Ang mga rehiyong ito ng kalawakan ay hindi maaaring obserbahan sa nakikitang spectrum ng liwanag dahil ang nilalaman ng alikabok ay ginagawa itong malabo. Gayunpaman, pinapayagan ng alikabok na ito ang pagkalat ng electromagnetic radiation sa infrared wavelength range. Nangangahulugan ito na magagawang pag-aralan ng JWST ang mga siksik na rehiyon ng mga ulap ng gas at alikabok na ito habang bumagsak ang mga ito at bumubuo ng mga bituin.

Bilang karagdagan, ang teleskopyo sa kalawakan ay magagawa ring pag-aralan ang mga disk ng alikabok at gas na pumapalibot sa mga batang bituin at magsilang ng mga planeta. Hindi lamang nito maipapakita kung paano nabubuo ang mga planeta tulad ng mga nasa Solar System, kabilang ang Earth, ngunit maipapakita rin nito kung paano ipinamamahagi ang mga organikong molekula na mahalaga sa buhay sa loob ng mga protoplanetary disk na ito.

At mayroong isang stellar nursery na gagawin ng mga mananaliksik na may oras upang obserbahan ang JWST sa partikular.

Basahin din:

Mga haligi ng paglikha

Ang Pillars of Creation ay isa sa pinakamaliwanag at pinakamagandang cosmic na tanawin na inilalarawan ng sangkatauhan. Ang Hubble Space Telescope, na nakakuha ng magagandang larawan ng Pillars of Creation (nakalarawan sa ibaba), ay nagawang sumilip nang malalim sa mga light-year-tall na tore ng gas at alikabok na ito.

Matatagpuan sa Eagle Nebula at 6500 light-years mula sa Earth sa constellation Serpent, ang mga opaque na column - ang Pillars of Creation - ay mga site ng matinding star formation. Upang mangalap ng mga detalye ng mga proseso ng pagsilang ng bituin sa loob ng mga haligi, napagmasdan sila ni Hubble sa optical at infrared na ilaw.

Mga Haligi ng Paglikha

Ang infrared na ilaw ay kinakailangan upang obserbahan ang mga prosesong nagaganap sa loob ng Pillars of Creation dahil, tulad ng ibang mga sabsaban, ang nakikitang liwanag ay hindi maaaring tumagos sa siksik na alikabok ng emission nebula na ito.

Ang Hubble ay na-optimize para sa nakikitang liwanag, ngunit nagawa pa rin nitong kumuha ng mga nakamamanghang infrared na larawan ng mga haligi, na nagpapakita ng ilan sa mga batang bituin na nakatira sa loob ng mga ito. Iyan ang ikinatuwa ng pangkat ng JWST – ang kanilang makapangyarihang infrared space telescope ay magbubunyag nitong kamangha-manghang rehiyon ng espasyo.

Jupiter, ang mga singsing at satellite nito

Isa sa mga target ng space telescope sa solar system ay ang pinakamalaking planeta, ang gas giant na Jupiter. Ayon sa NASA, ang isang pangkat ng higit sa 40 mga mananaliksik ay bumuo ng isang observing program na pag-aaralan ang Jupiter, ang ring system nito at ang dalawang buwan nito: Ganymede at Io. Ito ang magiging isa sa mga unang survey sa teleskopyo sa Solar System, na nangangailangan na ito ay i-calibrate laban sa liwanag ng higanteng gas habang napagmamasdan din ang napakadimmer nitong sistema ng singsing.

Hupiter

Ang pangkat ng JWST na magmamasid sa Jupiter ay dapat ding isaalang-alang ang 10 oras na araw ng planeta. Mangangailangan ito ng "pagtatahi" ng magkakahiwalay na mga larawan upang pag-aralan ang isang partikular na rehiyon ng ikalimang planeta na mabilis na umiikot palayo sa Araw, tulad ng Great Red Spot - ang pinakamalaking bagyo sa Solar System, malalim at sapat na lapad upang lamunin ang buong Earth. .

Ang iconic na pulang spot ng Jupiter

Susubukan ng mga astronomo na mas maunawaan ang dahilan ng mga pagbabago sa temperatura ng atmospera sa itaas ng Great Red Spot, ang mga katangian ng pambihirang dim ring ng Jupiter, at ang pagkakaroon ng likidong karagatan ng maalat na tubig sa ilalim ng ibabaw ng buwan ng Jupiter na Ganymede.

Mga asteroid at mga bagay na malapit sa Earth

Isa sa iba pang mahahalagang tungkulin na gagampanan ng JWST sa Solar System ay ang pag-aaral ng mga asteroid at iba pang maliliit na katawan ng System sa infrared range. Isasama sa pag-aaral ang inuri ng NASA bilang Near-Earth Objects (NEOs), na mga kometa at asteroid na na-nudge ng gravitational pull ng mga kalapit na planeta sa mga orbit na nagpapahintulot sa kanila na makapasok sa kapitbahayan ng Earth.

Mga asteroid at mga bagay na malapit sa Earth

Magsasagawa ang JWST ng mga obserbasyon ng mga asteroid at NEO sa infrared range, na hindi posible mula sa atmospera ng Earth gamit ang ground-based telescopes o hindi gaanong makapangyarihang space-based telescope. Ang layunin ng mga pagtatasa ng asteroid na ito ay pag-aralan ang pagsipsip at paglabas ng liwanag mula sa ibabaw ng mga katawan na ito, na dapat makatulong upang mas maunawaan ang kanilang komposisyon. Papayagan din ng JWST ang mga astronomo na mas mahusay na pag-uri-uriin ang mga hugis ng mga asteroid, ang kanilang nilalaman ng alikabok at kung paano sila naglalabas ng gas.

Ang pag-aaral ng mga asteroid ay mahalaga sa mga siyentipiko na naglalayong maunawaan ang pagsilang ng Solar System at ang mga planeta nito 4,5 bilyong taon na ang nakalilipas. Ito ay dahil ang mga ito ay binubuo ng "hindi nasisira" na mga materyales na umiral noong nabuo ang mga planeta na nakatakas sa gravity ng mas maliliit na katawan na bumubuo ng planeta.

Mga asteroid at mga bagay na malapit sa Earth

Kasabay ng pag-aaral sa pagsilang ng mga planeta, bituin, at mga unang sandali ng mga kalawakan mismo, muling ipinapakita ng misyon na ito kung paano lulutasin ng JWST ang ilan sa mga pinakapangunahing misteryo ng agham.

Anong susunod?

Simula noong Hunyo 15, 2022, lahat ng instrumento ng NASA Webb ay pinapagana at ang mga unang larawan ay nakuha na. Bilang karagdagan, apat na imaging mode, tatlong time-series mode, at tatlong spectroscopic mode ang nasubok at na-certify, tatlong natitira na lang. Tulad ng nabanggit na, noong Hulyo 12, plano ng NASA na maglabas ng isang hanay ng mga obserbasyon ng teaser na naglalarawan ng mga kakayahan ng Webb. Ipapakita nila ang kagandahan ng mga imahe ng kalawakan, pati na rin bigyan ang mga astronomo ng ideya ng kalidad ng data na kanilang matatanggap.

James Webb Space Telescope ng NASA

Pagkatapos ng Hulyo 12, ang James Webb Space Telescope ay magsisimula nang ganap na gumana sa kanyang siyentipikong misyon. Ang detalyadong iskedyul para sa susunod na taon ay hindi pa inilalabas, ngunit ang mga astronomo sa buong mundo ay sabik na naghihintay sa unang data mula sa pinakamakapangyarihang teleskopyo sa kalawakan na nagawa kailanman.

Matutulungan mo ang Ukraine na labanan ang mga mananakop na Ruso. Ang pinakamahusay na paraan upang gawin ito ay ang mag-abuloy ng mga pondo sa Armed Forces of Ukraine sa pamamagitan ng Savelife o sa pamamagitan ng opisyal na pahina NBU.

Mag-subscribe sa aming mga pahina sa Twitter na Facebook.

Basahin din:

Julia Alexandrova
Julia Alexandrova
Kape. Photographer. Nagsusulat ako tungkol sa agham at espasyo. Masyado pang maaga para magkita kami ng mga alien. Sinusundan ko ang pagbuo ng robotics, kung sakali ...
Higit pa mula sa may-akda
- Advertisement -
Mag-sign up
Abisuhan ang tungkol sa
bisita

0 Comments
Naka-embed na Mga Review
Tingnan ang lahat ng komento
Iba pang mga artikulo
Mag-subscribe para sa mga update

Mga kamakailang komento

Sikat ngayon
0
Gustung-gusto namin ang iyong mga saloobin, mangyaring magkomento.x