Ezen a héten a Webb csapata folytatta a haladást a távcsőnek a távcsőhöz való igazításában NIRCam hangszer. Az optikai komponensek megértéséhez szükséges adatok gyűjtése között folytatjuk a tudományos műszerek vizsgálatát. Az NIRSpec műszer negyedmillió miniatűr mozgatható ablakból álló, egyenként 0.1 × 0.2 milliméteres méretű mikroredőny-tömböt tartalmaz. A microshutter tömb lehetővé teszi a tudósok számára, hogy meghatározott galaxisokat célozzanak meg az általuk vizsgált területeken, miközben bezárják az ablakokat a háttérben vagy más objektumokban, amelyek szennyeznék a spektrumot. Megkezdtük a mikroredőnyöket vezérlő és működtető mechanizmus és elektronika tesztelését.
Az elmúlt hetekben megosztottunk egy technikát a korai univerzum elméleti modellezésére. Ma egy megfigyelési programot fogunk megvitatni, amely segít megválaszolni ezeket a kérdéseket. Massimo Stiavelli, a Webb Mission Office vezetője az Űrteleszkóp Tudományos Intézetben mesél az első csillagok és galaxisok tervezett vizsgálatairól:
„A korai univerzum kémiai összetétele, közvetlenül az ősrobbanás után, azoknak a nukleáris folyamatoknak a terméke, amelyek az univerzum létezésének első néhány percében lezajlottak. Ezeket a folyamatokat „primordiális nukleoszintézisnek” nevezik. Ennek a modellnek az egyik előrejelzése az, hogy a korai univerzum kémiai összetétele nagyrészt hidrogénből és héliumból áll. A nehezebb elemeknek csak nyomai voltak, amelyek később a csillagokban keletkeztek. Ezek az előrejelzések kompatibilisek a megfigyelésekkel, és valójában az egyik legfontosabb bizonyíték, amely alátámasztja a forró ősrobbanás modelljét.
„A legkorábbi csillagok ebből az ősösszetételű anyagból keletkeztek. Ezeknek a csillagoknak a megtalálása, amelyeket általában „Első csillagoknak” vagy „III. populáció csillagainak” neveznek, kozmológiai modellünk fontos igazolása, és elérhető a James Webb Űrteleszkóptól. Előfordulhat, hogy Webb nem képes észlelni az egyes csillagokat a világegyetem kezdetétől, de képes észlelni néhány első galaxist, amelyek ezeket a csillagokat tartalmazzák.
„Az egyik módja annak, hogy megbizonyosodjunk arról, hogy megtaláljuk-e az első csillagokat, ha pontosan megmérjük a nagyon távoli galaxisok fémességét. A csillagászati kifejezés, a fémesség, a hidrogénnél és a héliumnál nehezebb anyag mennyiségének mérése – tehát egy alacsony fémtartalmú galaxis azt jelezné, hogy ezekből az „első csillagokból” áll. Az egyik legtávolabbi, eddig felfedezett galaxisról, a MACS1149-JD1 néven, megerősítették, hogy vöröseltolódás 9.1, és kibocsátotta azt a fényt, amelyet akkor látunk, amikor az univerzum még csak 600 millió éves volt. A távoli galaxis fénye azóta is utazik, és csak most ér el hozzánk.
„A Webb-tudomány első évében van egy megfigyelő programom ennek a galaxisnak a tanulmányozására és fémességének meghatározására. Ezt úgy fogom megtenni, hogy megkísérlem mérni az oxigénionok által kibocsátott két spektroszkópiai vonal erősségének arányát, amelyeket eredetileg lilás-kék és kékeszöld látható fénynél bocsátottak ki (a nyugalmi keret hullámhossza 4,363 angström és 5,007 angström). A kozmológiai vöröseltolódásnak köszönhetően ezek a vonalak már a Webb által is látható infravörös hullámhosszokon észlelhetők. Egyazon ion két vonalának arányának használata kiváló mérést biztosít a gáz hőmérsékletéről ebben a galaxisban, és viszonylag egyszerű elméleti modellezéssel megbízható mérést tesz lehetővé a galaxis fémességére vonatkozóan.
„A kihívás az, hogy az egyik ilyen vonal általában rendkívül gyenge. Ez a vonal azonban általában erősebbé válik alacsonyabb fémesség esetén. Tehát ha nem sikerül észlelnünk a vonalat és megmérnünk a fémességet a MACS1149-JD1 esetében, az valószínűleg azt jelentené, hogy már dúsítottuk a nehezebb elemekkel, és tovább kell néznünk. Akár az adataimat, akár a jövőbeli programokat használom, teljes mértékben elvárom, hogy működési élettartama alatt a Webb képes lesz olyan objektumokat találni, amelyek fémessége kellően alacsony ahhoz, hogy kulcsokat tartson a csillagok első generációjának megértéséhez."
Massimo Stiavelli, a Webb Mission Office vezetője, Space Telescope Science Institute
Írta:
- Jonathan Gardner, Webb projektvezető-helyettes, NASAGoddard Űrrepülési Központja
- Alexandra Lockwood, az Űrteleszkóp Tudományos Intézet Webb tudományos kommunikációjának projektkutatója
