Der anhaltende Erfolg der Multi-Instrumenten-Optikausrichtung für die Nahinfrarot-Instrumente des Webb-Teleskops der NASA hat die Aufmerksamkeit des Inbetriebnahmeteams auf gelenkt chillen während wir die Abkühlung des Mittelinfrarot-Instruments (MIRI) auf seine endgültige Betriebstemperatur von weniger als 7 Kelvin (-447 Grad Fahrenheit oder -266 Grad Celsius) sorgfältig überwachen. Während dieser langsamen Abkühlung setzen wir andere Aktivitäten fort, darunter die Überwachung der Nahinfrarot-Instrumente. Während MIRI abkühlt, kühlen auch andere Hauptkomponenten des Observatoriums, wie die Rückwand und die Spiegel, weiter ab und nähern sich ihren Betriebstemperaturen.
Letzte Woche führte das Webb-Team einen stationären Triebwerksbrand durch, um Webbs Position im Orbit um den zweiten Lagrange-Punkt aufrechtzuerhalten. Dies war die zweite Zündung seit Webbs Ankunft auf seiner letzten Umlaufbahn im Januar; Diese Verbrennungen werden während der gesamten Lebensdauer der Mission regelmäßig fortgesetzt.
In den letzten Wochen haben wir einige von Webbs erwarteten wissenschaftlichen Erkenntnissen mitgeteilt, beginnend mit der Untersuchung der ersten Sterne und Galaxien im frühen Universum. Heute werden wir sehen, wie Webb innerhalb unserer eigenen Milchstraße an Orten späht, an denen Sterne und Planeten entstehen. Klaus Pontoppidan, Projektwissenschaftler des Space Telescope Science Institute für Webb, teilt die kühl Wissenschaft für Sternen- und Planetenentstehung mit Webb geplant:
„Wir erwarten, dass Webb im ersten Jahr des wissenschaftlichen Betriebs völlig neue Kapitel in der Geschichte unserer Ursprünge schreiben wird – der Entstehung von Sternen und Planeten. Es ist das Studium der Sternen- und Planetenentstehung mit Webb, das es uns ermöglicht, Beobachtungen von Reife zu verbinden Exoplaneten zu ihren Geburtsumgebungen und unser Sonnensystem zu seinen eigenen Ursprüngen.Die Infrarotfähigkeiten von Webb sind aus drei Gründen ideal, um zu enthüllen, wie Sterne und Planeten entstehen: Infrarotlicht ist großartig darin, durch undurchsichtigen Staub zu sehen, es nimmt die Wärmesignaturen junger Sterne auf und Planeten, und es enthüllt das Vorhandensein wichtiger chemischer Verbindungen wie Wasser und organischer Chemie“, sagte Klaus Pontoppidan, Webb-Projektwissenschaftler, Space Telescope Science Institute, Baltimore, Maryland.
„Lassen Sie uns jeden Grund genauer betrachten. Wir hören oft, dass Infrarotlicht durch verdunkelnden Staub dringt und neugeborene Sterne und Planeten enthüllt, die noch in ihren elterlichen Wolken eingebettet sind. Tatsächlich kann Licht im mittleren Infrarotbereich, wie von MIRI gesehen, dies tun gehen durch 20-mal dickere Wolken als sichtbares Licht.Da junge Sterne schnell gebildet werden (zumindest nach kosmischen Maßstäben) – in nur wenigen 100.000 Jahren – hatten ihre Geburtswolken keine Zeit, sich aufzulösen, was verdeckt, was darin vor sich geht kritisches Stadium aus sichtbarer Sicht Die Infrarotempfindlichkeit von Webb ermöglicht es uns zu verstehen, was in diesen allerersten Stadien passiert, wenn Gas und Staub aktiv kollabieren, um neue Sterne zu bilden.
„Der zweite Grund hat mit den jungen Sternen und Riesenplaneten selbst zu tun. Beide beginnen ihr Leben als große, aufgedunsene Strukturen, die sich mit der Zeit zusammenziehen. Während junge Sterne dazu neigen, heißer zu werden, wenn sie reifen, und Riesenplaneten abkühlen, emittieren beide normalerweise mehr Licht im Infraroten als bei sichtbaren Wellenlängen. Das bedeutet, dass Webb hervorragend darin ist, neue junge Sterne und Planeten zu entdecken und uns dabei helfen kann, die Physik ihrer frühesten Entwicklung zu verstehen. Frühere Infrarot-Observatorien wie das Spitzer-Weltraumteleskop verwendeten ähnliche Techniken für den nächsten Sternbildungshaufen, aber Webb wird neue junge Sterne in der ganzen Galaxie, den Magellanschen Wolken und darüber hinaus entdecken.
„Schließlich ist der Infrarotbereich (manchmal als „molekularer Fingerabdruckbereich“ bezeichnet) ideal, um das Vorhandensein einer Reihe von Chemikalien zu identifizieren, insbesondere Wasser und verschiedene organische Stoffe. Alle vier wissenschaftlichen Instrumente von Webb können mithilfe ihrer spektroskopischen Modi verschiedene wichtige Moleküle erkennen Sie sind besonders empfindlich gegenüber Moleküleis, das in kalten Molekülwolken vorhanden ist, bevor Sterne gebildet werden, und NIRCam und NIRSpez wird zum ersten Mal die räumliche Verteilung von Eis umfassend kartieren, um uns dabei zu helfen, ihre Chemie zu verstehen. MIRI wird auch warmes molekulares Gas in der Nähe vieler junger Sterne beobachten, wo sich möglicherweise felsige, möglicherweise bewohnbare Planeten bilden. Diese Beobachtungen werden für die meisten Massenmoleküle empfindlich sein und uns ermöglichen, eine chemische Zählung in den frühesten Stadien der Planetenentstehung zu entwickeln. Es ist keine Überraschung, dass eine beträchtliche Anzahl von Webbs frühen wissenschaftlichen Untersuchungen darauf abzielen, zu messen, wie Planetensysteme die Moleküle aufbauen, die für die Entstehung des Lebens, wie wir es kennen, wichtig sein könnten.
„Wir werden MIRI genau beobachten, während es abkühlt. Als einziges Mittelinfrarot-Instrument auf Webb wird MIRI besonders wichtig für das Verständnis der Ursprünge von Sternen und Planeten sein.“
Das James-Webb-Weltraumteleskop ist das größte, leistungsfähigste und komplexeste Weltraumteleskop der Welt, das je gebaut wurde.