Hierdie week het die Webb-span voortgegaan om vordering te maak om die teleskoop in lyn te bring NIRCam instrument. Tussen die neem van die data om die optiese komponente te verstaan, gaan ons voort om die wetenskaplike instrumente na te gaan. Die NIRSpec instrument sluit 'n mikroshutter-skikking van 'n kwartmiljoen miniatuur beweegbare vensters in, elk 0.1 by 0.2 millimeter groot. Die mikroshutter-skikking stel wetenskaplikes in staat om spesifieke sterrestelsels te teiken in velde wat hulle bestudeer, terwyl hulle die vensters op die agtergrond of ander voorwerpe wat die spektra sou besoedel, toemaak. Ons het begin om die meganisme en elektronika te toets wat die mikroluike beheer en aandryf.
In die afgelope weke het ons 'n tegniek gedeel om die vroeë heelal teoreties te modelleer. Vandag sal ons 'n waarnemingsprogram bespreek om ons te help om sommige van daardie vrae te beantwoord. Massimo Stiavelli, die Webb-sendingkantoorhoof by die Space Telescope Science Institute, vertel ons van sy beplande ondersoeke van die eerste sterre en sterrestelsels:
“Die chemiese samestelling van die vroeë heelal, net ná die oerknal, is die produk van die kernprosesse wat in die eerste paar minute van die heelal se bestaan plaasgevind het. Hierdie prosesse staan bekend as 'oernukleosintese'. Een van die voorspellings van hierdie model is dat die chemiese samestelling van die vroeë heelal grootliks waterstof en helium is. Daar was net spore van swaarder elemente, wat later in sterre gevorm het. Hierdie voorspellings is versoenbaar met waarnemings, en is in werklikheid een van die sleutelbewyse wat die warm oerknal-model ondersteun.
“Die vroegste sterre het uit materiaal gevorm met hierdie oersamestelling. Om hierdie sterre te vind, wat gewoonlik as die 'Eerste sterre' of 'Bevolking III-sterre' genoem word, is 'n belangrike verifikasie van ons kosmologiese model, en dit is binne bereik van die James Webb-ruimteteleskoop. Webb kan dalk nie individuele sterre vanaf die begin van die heelal opspoor nie, maar hy kan van die eerste sterrestelsels wat hierdie sterre bevat, opspoor.
“Een manier om te bevestig of ons die eerste sterre vind, is om die metaalagtighede van baie verre sterrestelsels akkuraat te meet. Die astronomiese term, metallisiteit, is 'n meting van die hoeveelheid materiaal wat swaarder as waterstof en helium is – so 'n lae metallisiteit sterrestelsel sou aandui dat dit uit hierdie 'Eerste Sterre' bestaan het. Daar word bevestig dat een van die verste sterrestelsels wat tot dusver ontdek is, bekend as MACS1149-JD1, by rooi verschuiving 9.1 en het die lig uitgestraal wat ons sien toe die heelal net 600 miljoen jaar oud was. Die lig van hierdie verre sterrestelsel reis sedertdien en bereik ons nou net.
“In die eerste jaar van Webb-wetenskap het ek 'n waarnemingsprogram om hierdie sterrestelsel te bestudeer en sy metaalagtigheid te bepaal. Ek sal dit doen deur te probeer om die verhouding in die sterkte van twee spektroskopiese lyne wat deur suurstofione uitgestraal word, te meet, wat oorspronklik teen violetblou en blougroen sigbare lig uitgestraal is (rusraamgolflengtes by 4,363 5,007 Angstrom en XNUMX XNUMX Angstrom). Danksy kosmologiese rooiverskuiwing is hierdie lyne nou waarneembaar by die infrarooi golflengtes wat Webb kan sien. Die gebruik van 'n verhouding van twee lyne van dieselfde ioon kan 'n uitstekende meting van die gastemperatuur in hierdie sterrestelsel verskaf en sal, deur relatief eenvoudige teoretiese modellering, 'n robuuste meting van sy metaalagtigheid verskaf.
“Die uitdaging is dat een van hierdie lyne gewoonlik uiters swak is. Hierdie lyn is egter geneig om sterker te word teen laer metaalagtigheid. So as ons nie daarin kon slaag om die lyn op te spoor en metaalsiteit vir MACS1149-JD1 te meet nie, sou dit waarskynlik beteken dat dit reeds deur die swaarder elemente verryk is, en ons moet verder en harder kyk. Of dit nou my data gebruik of met toekomstige programme, ek verwag ten volle dat Webb gedurende sy operasionele leeftyd in staat sal wees om voorwerpe met metaalagtigheid laag genoeg te vind om sleutels te hou om die eerste generasie sterre te verstaan.”
Massimo Stiavelli, Webb-sendingkantoorhoof, Space Telescope Science Institute
Geskryf deur:
- Jonathan Gardner, Webb adjunk senior projekwetenskaplike, NASAse Goddard Space Flight Centre
- Alexandra Lockwood, projekwetenskaplike vir Webb-wetenskapkommunikasie, Space Telescope Science Institute
