James Webb Uzay Teleskobu fırlatıldıktan sonra bile, gökbilimciler hala koltuklarının kenarında

Şimdiye kadar, 2022 karışık bir çanta gibi gelebilir – ancak, eğer bir astronomsanız, bu yıl zaten heyecan vericiydi. Bunun nedeni, 25 Aralık 2021’in, James Webb Uzay Teleskobu’nun (JWST) piyasaya sürülmesiyle, yapımda yirmi yıl olan, merakla beklenen bir hediye getirmesidir.

Şimdi teleskop, L2 (Lagrange Noktası 2) olarak adlandırılan son konumuna doğru ilerliyor. Bu yaklaşık 1 milyon mil uzakta, bu yüzden gökbilimciler ve buradaki soluk mavi noktadaki geri kalanımız için birkaç aylık endişeli beklenti olacak.

Fizik Bölümü’nde doçent olan Jon Trump, bu heyecanlı gökbilimcilerden biri ve önümüzdeki aylarda JWST’den ne bekleyebileceğini tartışmak için UConn Today ile bir araya geldi.

Bu Noel, JWST’nin lansmanı ile gökbilimciler için ekstra özeldi. Nasıldı?

Sabah 6:20’deki lansman (CST) için sanal bir izleme partisi için ortak çalışanlara katıldım. Çocuklarımdan önce uyanıktım – onları uyandırmadığım için biraz hüsrana uğradılar.

Bunu uzun zamandır bekliyorduk ve roket fırlatıldığında hepimiz nefesimizi tuttuk ve tezahürat yapmadık. Farklı bir coşkuydu. Harikaydı, ama daha yapılacak ne kadar çok şey olduğunu biliyorduk.

Birkaç gün sonra, güneşlik açıldı ve bu en riskli kısımdı. Bu bir rahatlama oldu. Güneşlik tenis kortu büyüklüğünde bir şey, onu bir roketin burun konisine koyamazsınız, bu yüzden bir Transformer gibi süper katlanması ve açılması gerekiyordu. Bu kadar büyük bir şeyin mikro yerçekimi ve uzayın soğuğunda nasıl çalışacağını test etmek zor. Dünya’da böyle bir ortamımız yok. Güneşliğin tamamen açıldığını görmek büyük bir rahatlama oldu.

Teleskop şimdi ne yapıyor? Hala ilerlemeye ayak uydurarak ekrana yapıştırılmış mısınız?

Kesinlikle Noel’den beri beynimde James Webb vardı ve Webb Nerededir her zaman bir tarayıcıda açık tuttum. Blog gönderilerini okumaya devam ediyorum ve NASA’daki güneş koruması dağıtımı için yayının bir bölümünü canlı olarak izledim.

Webb, Ocak ayının sonunda L2 yörüngesine girecek. Ardından aynaları hizalamaya başlayacak ve bunun birkaç hafta sürmesi bekleniyor. Bundan sonra, tüm enstrümanları soğutacak ve tek tek test etmeye başlayacak – Webb’de dört ana enstrüman var. Bütün bunlar bittiğinde, eğer şanslıysak ve her şey yolunda giderse, Haziran ayında gözlemler için hazır olacak, bu bizim için mükemmel çünkü o zaman alanımız gözlemlenebilir.

Manevralardan herhangi biri başarısız olursa ne kadar kötü olur?

Güneşlik açılması başarısız olsaydı, bu felaket olurdu, çünkü gözlemevi çalışamazdı. İkincil ayna arızalanırsa, bu bir felaket olurdu, çünkü bu kritik bir optik bileşendir.

Modern teleskopların tasarlanma şekli, ışığın -bizim durumumuzda, uzak galaksilerden, uzak kara deliklerden, vb.- birincil aynaya çarpar ve ikincil aynaya sıçrar ve sonra tekrar birincil aynanın arkasındaki aletlere geri döner. . Birincil ayna tam olarak açılmasaydı, sorun olmazdı çünkü ışığı toplamak için hala birincil aynaların çoğuna sahipsiniz.

Büyük dağıtımlar gerçekleştiğinde, birincil aynalar odaklanmak için hala bir hizalama döneminden geçecek. Hatırlayabilirsiniz, Hubble ilk görüntünün sağlam bir aynası olduğu için odak dışı olmasıyla ünlüdür. James Webb’in sağlam bir aynası yok; aynalar ayarlanabilir, böylece asla aynı sorunu yaşamamalıyız. Bununla birlikte, onu mükemmel bir hizaya sokmak için, arkalarında küçük aktüatörler bulunan ince ayna parçalarının her birinde hareket gerekir, böylece bükülebilir, ayarlanabilir ve hizalanabilir. Bu esneklik faydalıdır, ancak aktüatörlerin çalışmadığı ve bu ayna parçalarını hizalayamadığımız bir şey olursa, bu oldukça korkunç olur. Yapabileceğimiz hiçbir şey yok, Dünya’dan bir milyon mil uzakta olacak.

Teleskop ne zaman veri toplamaya başlayacak ve ne tür şeyler öğrenmeyi bekleyebiliriz?

Hubble’ın aksine, James Webb bir kızılötesi teleskoptur, bu da soğuk evreni gözlemlemede çok daha iyi olduğu anlamına gelir, çünkü daha soğuk şeyler daha düşük ışık frekansı yayar. İnsanlar kızılötesinde, Dünya kızılötesinde yayar, güneş, Hubble’ın öncelikli olarak tespit ettiği sarı optik aralıkta zirve yapar, ancak James Webb gezegenleri gözlemlemede çok daha iyi olacaktır. Webb muhtemelen ilk dış gezegenlerden bazılarını, diğer yıldızların etrafındaki gezegenlerin ilk atmosferlerinden bazılarını gözlemleyecektir. Yani bunlar, Haziran ayında olması gereken James Webb’den çıkan ilk şeylerden bazıları olacak.

James Webb çok, çok uzak evreni gözlemlemede iyidir ve meslektaşlarım ve ben bunu bunun için kullanacağız. Evren genişliyor ve çok, çok uzaktaki şeylerin ışığı kırmızıya kayıyor: ışık morötesi veya optikte yayılıyor, ancak bize ulaştığında dalga boyu genişleyen evren boyunca genişledi, kızılötesi.

Meslektaşlarım ve ben ilk galaksilere ve ilk kara deliklere bakacağız. Alanımız ya Haziran’da gözlemlenebilir ya da altı ay sonra Aralık’ta. Heyecan verici olan ilk bilim gözlemlerinden bazılarına sahip olacağız.

Şimdi beşinci yinelemede olan ve hemen bir şeyler öğrenmeye ve verilerle oynamaya başlayabileceğim Sloan Dijital Gökyüzü Anketine alışkınım. Bu böyle değil. Koltuğumun ucundayım ve kendimi meşgul edecek verilerim bile yok. Hazirana kadar elimdeki tek şey, teleskopun nerede olduğunu kontrol etmek için sürekli izlediğim bir web sitesi.

Kendimi şanslı hissediyorum. Bu büyük ekibin bir parçasıyım ve teklifimiz seçildiğinde kendimi şanslı hissettim. Bu son derece heyecan verici bir bilim ve James Webb’e en başında ne yapması gerektiğini söyleyen ilk insanlardan biri olacağım ve onun, hepimizin içinde yer alabileceği evrenin sırlarını nasıl açığa çıkaracağını yöneteceğim. hepsi koltuklarımızın kenarında. Evrenin gizemlerini öğrenmek için işe koyulacağım için heyecanlıyım.