Webb Uzay Teleskobu’nun Yıldızların ve Gezegenlerin Nasıl Oluştuğuna İlişkin Harika Görüşü

için çok aletli optik hizalamanın devam eden başarısı NASA‘nin Webb teleskobunun yakın-kızılötesi araçları, devreye alma ekibinin dikkatini soğuk soğumasını dikkatle izlediğimiz için Orta Kızılötesi Enstrüman (MIRI) 7 kelvin’den (-447 derece) daha düşük nihai çalışma sıcaklığına kadar Fahrenhaytveya -266 derece santigrat). Bu yavaş soğuma sırasında, yakın kızılötesi aletlerin izlenmesini içeren diğer faaliyetlere devam ediyoruz. MIRI soğudukça, gözlemevinin diğer ana bileşenleri, örneğin arka panel ve aynalarayrıca soğumaya devam ediyor ve çalışma sıcaklıklarına yaklaşıyorlar.

Geçen hafta, Webb ekibi, Webb’in ikinci Lagrange noktası etrafındaki yörüngedeki konumunu korumak için istasyon tutma itici yakma işlemi yaptı. Bu, Webb’in Ocak ayındaki son yörüngesine ulaşmasından bu yana yaşanan ikinci yanıktı; bu yanıklar, görevin ömrü boyunca periyodik olarak devam edecek.

Son birkaç haftadır, erken evrendeki ilk yıldızlar ve galaksilerin incelenmesinden başlayarak Webb’in öngördüğü bilimden bazılarını paylaşıyoruz. Bugün Webb’in kendi içimize nasıl bakacağını göreceğiz. Samanyolu yıldızların ve gezegenlerin oluştuğu yerlerde galaksi. Webb için Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü proje bilimcisi Klaus Pontoppidan, şunları paylaşıyor: serin Webb ile yıldız ve gezegen oluşumu için planlanan bilim:

“Bilim operasyonlarının ilk yılında, Webb’in kökenlerimizin tarihinde, yıldızların ve gezegenlerin oluşumunda tamamen yeni bölümler yazmasını bekliyoruz. Olgun ötegezegenlerin gözlemlerini onların doğum ortamlarına ve güneş sistemimizi kendi kökenlerine bağlamamızı sağlayan, Webb ile yıldız ve gezegen oluşumunun incelenmesidir. Webb’in kızılötesi yetenekleri, yıldızların ve gezegenlerin nasıl oluştuğunu üç nedenden dolayı ortaya çıkarmak için idealdir: Kızılötesi ışık, engelleyici tozların arasından görmekte harikadır, genç yıldızların ve gezegenlerin ısı imzalarını alır ve aşağıdakiler gibi önemli kimyasal bileşiklerin varlığını ortaya çıkarır. su ve organik kimya.

Hubble Uzay Teleskobu, Kartal Bulutsusu’nun Yaratılış Sütunları’nın optik (bu görüntü) ve yakın kızılötesi (aşağıda) görüntüleri. Bu görüntüler, kızılötesi ışığın engelleyici toz ve gazın içinden nasıl geçtiğini ve bu dev galaktik yıldız doğumevlerinde yıldız ve gezegen oluşumunu nasıl ortaya çıkardığını gösteriyor. Kredi: NASA, ESA/Hubble ve Hubble Miras Ekibi

“Her bir nedene daha ayrıntılı olarak bakalım. Kızılötesi ışığın, engelleyici tozlardan geçtiğini ve ana bulutlarında hâlâ gömülü olan yeni doğan yıldızları ve gezegenleri ortaya çıkardığını sık sık duyarız. Aslında, MIRI tarafından görüldüğü gibi, orta kızılötesi ışık, görünür ışıktan 20 kat daha kalın bulutların içinden geçebilir. Genç yıldızlar hızla oluştuğundan (her halükarda kozmik standartlara göre) – birkaç 100.000 yıl gibi kısa bir sürede – doğum bulutlarının dağılmaya zamanları olmadı ve bu kritik aşamada olup bitenleri görünür görüşten gizlediler. Webb’in kızılötesi duyarlılığı, gaz ve toz aktif olarak yeni yıldızlar oluşturmak üzere çökerken, bu ilk aşamalarda neler olduğunu anlamamızı sağlıyor.

Hubble Uzay Teleskobu, Kartal Bulutsusu’nun Yaratılış Sütunları’nın optik (yukarıda) ve yakın kızıl ötesi (bu resim) görüntüleri. Bu görüntüler, kızılötesi ışığın engelleyici toz ve gazın içinden nasıl geçtiğini ve bu dev galaktik yıldız doğumevlerinde yıldız ve gezegen oluşumunu nasıl ortaya çıkardığını gösteriyor. Kredi: NASA, ESA/Hubble ve Hubble Miras Ekibi

“İkinci neden, genç yıldızlar ve dev gezegenlerin kendileriyle ilgili. Her ikisi de yaşamlarına zamanla büzülen büyük, kabarık yapılar olarak başlar. Genç yıldızlar olgunlaştıkça ısınmaya ve dev gezegenler soğumaya eğilimliyken, her ikisi de tipik olarak kızılötesinde görünür dalga boylarından daha fazla ışık yayar. Bu, Webb’in yeni genç yıldızları ve gezegenleri tespit etmede harika olduğu ve en erken evrimlerinin fiziğini anlamamıza yardımcı olabileceği anlamına gelir. Spitzer Uzay Teleskobu gibi önceki kızılötesi gözlemevleri, en yakın yıldız oluşturan kümeler için benzer teknikler kullandı, ancak Webb galaksi, Macellan Bulutları ve ötesinde yeni genç yıldızlar keşfedecek.

Bir dizi Döngü 1 bilim programında görünebileceği gibi, bir gezegen öncesi diskin simüle edilmiş MIRI spektrumu. Spektrum, su, metan ve diğer birçok kimyasalın varlığını gösteren birçok özellik gösterir. Kredi: NASA, STScI.

“Son olarak, kızılötesi aralık (bazen “moleküler parmak izi bölgesi” olarak da adlandırılır) bir dizi kimyasalın, özellikle su ve çeşitli organiklerin varlığını belirlemek için idealdir. Webb’in bilim araçlarının dördü de spektroskopik modlarını kullanarak çeşitli önemli molekülleri tespit edebilir. Yıldızlar oluşmadan önce soğuk moleküler bulutlarda bulunan moleküler buzlara karşı özellikle hassastırlar ve NIRCam ve NIRSpec ilk kez, kimyalarını anlamamıza yardımcı olmak için buzların mekansal dağılımını kapsamlı bir şekilde haritalayacak. MIRI ayrıca kayalık, potansiyel olarak yaşanabilir gezegenlerin oluşabileceği birçok genç yıldızın yakınında sıcak moleküler gazı gözlemleyecektir. Bu gözlemler çoğu toplu moleküle duyarlı olacak ve gezegen oluşumunun en erken aşamalarında kimyasal bir nüfus sayımı geliştirmemize izin verecek. Webb’in erken dönem bilimsel araştırmalarının önemli bir bölümünün gezegen sistemlerinin bildiğimiz şekliyle yaşamın ortaya çıkması için önemli olabilecek molekülleri nasıl oluşturduğunu ölçmeyi amaçlaması şaşırtıcı değildir.

“MIRI soğurken yakından takip edeceğiz. Webb’deki tek orta-kızılötesi araç olan MIRI, yıldızların ve gezegenlerin kökenlerini anlamak için özellikle önemli olacaktır.”

– Klaus Pontoppidan, Webb proje bilimcisi, Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü

NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi’nden Webb kıdemli proje bilimcisi Jonathan Gardner ve NASA Goddard gezegen bilimi için Webb proje bilimcisi yardımcısı Stefanie Milam tarafından yazıldı.