James Webb : Το μεγαλύτερο και ισχυρότερο διαστημικό τηλεσκόπιο

Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb είναι ένα εγχείρημα της NASA σε συνεργασία με τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος και τον Καναδικό Οργανισμό Διαστήματος. Έχει προγραμματιστεί να εκτοξευθεί στις 25 Δεκεμβρίου του 2021, από το Kourou στη Γαλλική Γουιάνα με έναν πύραυλο Ariane 5.

Το τηλεσκόπιο αξίας 10 δισεκατομμυρίων δολαρίων, είναι το μεγαλύτερο και ισχυρότερο διαστημικό τηλεσκόπιο που κατασκεύασέ ο άνθρωπος. Θα εξερευνήσει το σύμπαν, για να αποκαλύψει πολλά από τα μυστικά του. Από τη Μεγάλη Έκρηξη το πρώτο φως, έως τον σχηματισμό εξωγήινων πλανητών.

Θα χρειαστούν περίπου 30 ημέρες μέχρι το τηλεσκόπιο James Webb να καλύψει μια απόσταση 1,5 εκατομμυρίων χιλιόμετρων, για να φτάσει στη μόνιμη κατοικία του. Θα τεθεί σε μια τέτοια τροχιά γύρω από τον Ήλιο ώστε να βρίσκεται μόνιμα στην προέκταση της ευθείας που ενώνει τον Ήλιο με τη Γη. Αυτή η τροχιά θα επιτρέψει στο τηλεσκόπιο να παραμείνει στην ευθεία με τη Γη καθώς περιφέρεται γύρω από τον ήλιο.

Το αρνητικό είναι, ότι αν κάτι δεν πάει καλά δεν θα είναι δυνατόν να πραγματοποιηθεί οποιαδήποτε επισκευή ή αναβάθμισή του, λόγω της μεγάλης απόστασης από τη Γη.

Σύμφωνα με τη NASA, το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb θα επικεντρωθεί σε τέσσερις βασικούς τομείς: Να δει το φως των πρώτων άστρων που άναψαν στο Σύμπαν μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Θα μελετήσει τους πρώτους γαλαξίες και την εξέλιξή τους στο πρώιμο σύμπαν. Την γέννηση των άστρων, νεογέννητα συστήματα πλανητών καθώς και πλανήτες που υποστηρίζουν ζωή.

Σύμφωνα με τους αρμόδιους της επιτροπής, οι πρώτες εικόνες από το JWST θα αρχίσουν να εμφανίζονται περίπου έξι μήνες μετά την εκτόξευση του.

James Webb πρώτοι γαλαξίες

Μελετώντας τους γαλαξίες είναι ένας ωφέλιμος τρόπος για να δούμε πώς η ύλη οργανώθηκε σε γιγαντιαίες κλίμακες. Αυτό με τη σειρά του μας υποδηλώνει το πώς εξελίχθηκε το σύμπαν.

Οι σπειροειδείς και οι ελλειπτικοί γαλαξίες που βλέπουμε σήμερα στην πραγματικότητα εξελίχθηκαν περνώντας από διαφορετικά σχήματα μέσα από δισεκατομμύρια χρόνια, και ένας από τους βασικούς στόχους του James Webb είναι να κοιτάξει πίσω στο χρόνο. Τους πρώτους γαλαξίες για να κατανοήσουμε καλύτερα αυτήν την εξέλιξη. Οι επιστήμονες προσπαθούν επίσης να καταλάβουν πώς καταλήξαμε στην ποικιλία των γαλαξιών που είναι ορατοί σήμερα, και τους τρόπους με τους οποίους σχηματίζονται οι γαλαξίες. 

Η εποχή του επαναιονισμού

Αυτό αναφέρεται στα πρώιμα στάδια του σύμπαντος μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, όταν ξεκίνησε το σύμπαν. Στα πρώτα στάδια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, το σύμπαν ήταν μια θάλασσα από σωματίδια (όπως ηλεκτρόνια, πρωτόνια και νετρόνια) το φως δεν ήταν ορατό μέχρι που το σύμπαν ψύχθηκε αρκετά. Αυτά τα σωματίδια άρχισαν να συνδυάζονται.

Ένα άλλο πράγμα που θα ερευνήσει το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb είναι τι συνέβη μετά τη δημιουργία των πρώτων αστεριών. Αυτή η εποχή ονομάζεται εποχή του επαναιονισμού. 

«Επαναϊονισμός αναφέρεται συνήθως στον ιονισμό (για δεύτερη φορά) του υδρογόνου. Το πρωταρχικό ήλιο (που γεννήθηκε αμέσως μετά το Big Bang) στο σύμπαν, δοκίμασε κι αυτό τις ίδιες αλλαγές φάσης, όμως σε διαφορετικούς χρόνους»

Γέννηση άστρων

Τα άστρα δημιουργούνται μέσα σε τεράστια νέφη αερίου και σκόνης που λέγονται νεφελώματα και που βρίσκονται στους γαλαξίες. Το υλικό των νεφελωμάτων αποτελείται κατά κύριο λόγο από υδρογόνο, ήλιο και σκόνη (συνθετότερα μόρια)

Ωστόσο είναι δύσκολο να δει κανείς μέσα στο νέφη αερίου. Τα υπέρυθρα όργανα του James Webb θα μπορούν να βλέπουν πηγές θερμότητας. Συμπεριλαμβανομένων των αστεριών που γεννιούνται.

Πλανήτες και προέλευση της ζωής

Το διαστημικού τηλεσκοπίου Kepler της NASA την τελευταία δεκαετία ανακάλυψε ένα τεράστιο αριθμό εξωπλανητών. Οι ισχυροί αισθητήρες του James Webb θα μπορούν να κοιτάζουν αυτούς τους πλανήτες σε βάθος, και σε ορισμένες περιπτώσεις να απεικονίσει την ατμόσφαιρά τους.  

Η ατμόσφαιρα και οι συνθήκες σχηματισμού των πλανητών θα μπορούσε να βοηθήσει τους επιστήμονες να προσδιορίσουν εάν ορισμένοι πλανήτες είναι κατοικήσιμοι.

James Webb όργανα

Διαθέτει ένα μεγάλο κάτοπτρο διαμέτρου άνω των 6,5 μέτρων και μια ηλιακή ασπίδα με επιφάνεια περίπου όσο ένα γήπεδο τένις. Το κάτοπτρο αποτελείται από 18 εξαγωνικά επίχρυσα στοιχεία, κατασκευασμένα από το ελαφρό στοιχείο βηρύλλιο, τα οποία θα συν αρμολογηθούν αυτόματα όταν το τηλεσκόπιο τοποθετηθεί στην τελική του τροχιά.

Φασματογράφος κοντινού υπέρυθρου. Το NIRSpec θα παρατηρήσει 100 αντικείμενα ταυτόχρονα, αναζητώντας τους πρώτους γαλαξίες που σχηματίστηκαν μετά τη Μεγάλη Έκρηξη.

Μέσο υπέρυθρο όργανο (MIRI) 

Το MIRI (Mid InfraRed Instrument) θα παρατηρεί το σύμπαν στο μέσο υπέρυθρο φάσμα, με πρωτόγνωρη ευκρίνεια. Θα παίξει βασικό ρόλο στη μελέτη της ακτινοβολίας που προέρχεται από τα πέρατα του σύμπαντος, από αποστάσεις έως και 13 δισεκατομμύρια έτη φωτός. Το MIRI θα ανιχνεύσει ακόμα μακρινούς γαλαξίες, αμυδρούς κομήτες, και αντικείμενα στη Ζώνη Kuiper.

Οι δυνατότητες του τηλεσκοπίου James Webb θα φέρουν επανάσταση στα πεδία της Αστρονομίας και της Κοσμολογίας. Είναι το μεγαλύτερο και πιο ισχυρό τηλεσκόπιο που εκτοξεύτηκε ποτέ στο διάστημα.

---

Σχετικά Άρθρα