Das James-Webb-Weltraumteleskop erleuchtete das Jahr 2022 mit schillernden Bildern des frühen Universums nach dem Urknall und läutete eine neue Ära der Astronomie und unermessliche Enthüllungen über den Kosmos in den kommenden Jahren ein.
Das leistungsstärkste Observatorium, das in den Weltraum geschickt wurde, folgt dem Hubble-Teleskop nach, das noch in Betrieb ist und im Juli mit der Übertragung seiner ersten kosmischen Bilder begonnen hat.
„Es verhält sich im Wesentlichen in fast allen Bereichen besser als erwartet“, sagte Massimo Stiavelli, Leiter des Webb-Missionsbüros am Space Telescope Science Institute in Baltimore.
Wissenschaftler sagen bereits, dass das Webb-Teleskop, das jetzt eine Million Meilen (1,6 Millionen Kilometer) von der Erde entfernt um die Sonne kreist, 20 Jahre halten sollte, doppelt so viel wie seine garantierte Lebensdauer.
„Die Instrumente sind effizienter, die Optik schärfer und stabiler. Wir haben mehr Kraftstoff und verbrauchen weniger Kraftstoff“, sagte Stiavelli.
Stabilität ist entscheidend für die Klarheit der Bilder.
„Unsere Anforderungen an die Zielgenauigkeit waren denen von Hubble ähnlich. Und am Ende waren wir sieben Mal besser“, fügte der Leiter des Missionsbüros hinzu.
Der Appetit der Öffentlichkeit auf die Entdeckungen wurde durch die Farbgebung der Bilder des Teleskops genährt.
Licht aus den entferntesten Galaxien wurde vom sichtbaren Spektrum, das mit bloßem Auge sichtbar ist, bis ins Infrarote gedehnt – was Webb mit beispielloser Auflösung beobachten kann.
Dies ermöglicht es dem Teleskop, die schwächsten Schimmer aus dem fernen Universum mit einer nie dagewesenen Auflösung zu erkennen, durch den Staubschleier zu sehen, der das Auftauchen von Sternen in einem Nebel verdeckt, und die Atmosphäre von Exoplaneten zu analysieren, die Sterne außerhalb unseres Sonnensystems umkreisen.
18 Blütenblätter
„Das erste Jahr (der Beobachtung) ist eine Möglichkeit, das Werkzeug für die kleinen felsigen Planeten in der bewohnbaren Zone zu testen, die möglicherweise wie die Erde sein könnten“, sagte Lisa Kaltenegger, außerordentliche Professorin für Astronomie an der Cornell University.
„Und die Tests sind wunderschön. Sie sind spektakulär.“
Webb startete Ende 2021 an Bord einer Ariane-5-Rakete und krönte damit ein 30-jähriges Projekt der US-Raumfahrtbehörde NASA.
Es brauchte 10.000 Menschen und 10 Milliarden Dollar, um das 6,2 Tonnen schwere Observatorium ins All zu bringen.
Auf dem Weg in die endgültige Umlaufbahn setzte Webb eine fünfschichtige Sonnenblende von der Größe eines Tennisplatzes ein, gefolgt von einem 6,5-Meter-Hauptspiegel, der aus 18 sechseckigen, goldbeschichteten Segmenten oder Blütenblättern bestand.
Einmal auf weniger als ein Millionstel Meter kalibriert, begannen die 18 Blütenblätter, die lichtpulsierenden Sterne zu sammeln.
Am vergangenen 12. Juli unterstrichen die ersten Bilder Webbs Fähigkeiten, indem sie Tausende von Galaxien enthüllten, von denen einige aus der Zeit vor der Geburt des Universums stammen, und eine Sternentstehungsstätte im Carina-Nebel.
Jupiter wurde in unglaublichen Details aufgenommen, was voraussichtlich helfen wird, die Funktionsweise des riesigen Gasplaneten zu verstehen.
„Zu viele“ Galaxien
Die Blau-, Orange- und Grautöne der Bilder von den „Säulen der Schöpfung“, riesigen Staubsäulen, in denen Sterne geboren werden, bezaubern.
Wissenschaftler sahen in den Enthüllungen eine Möglichkeit, ihre Modelle der Sternentstehung zu überdenken.
Forscher, die das neue Observatorium nutzen, haben die am weitesten entfernten Galaxien gefunden, die jemals beobachtet wurden, von denen eine nur 350 Millionen Jahre nach dem Urknall vor etwa 13,8 Milliarden Jahren existierte.
Die Galaxien erscheinen mit extremer Leuchtkraft und begannen sich möglicherweise 100 Millionen Jahre früher zu bilden, als von Theorien vorhergesagt.
„Im fernen Universum haben wir im Vergleich zu Modellen einen Überschuss an Galaxien“, sagte David Elbaz, wissenschaftlicher Direktor für Astrophysik bei der französischen Kommission für alternative Energien und Atomenergie, gegenüber .
Eine weitere Überraschung war, dass dort, wo Hubble im Wesentlichen unregelmäßig geformte Galaxien beobachtete, die Präzision des Webb-Teleskops prächtige Spiralgalaxien erzeugt, die unserer eigenen ähneln.
Dies hat zu Überlegungen über ein mögliches universelles Modell geführt, das einer der Schlüssel zur Sternentstehung sein könnte.
Webb eröffnete auch eine Fülle von Clustern mit Millionen von führenden Sternen, die das potenzielle fehlende Bindeglied zwischen den ersten Sternen und den ersten Galaxien sein könnten.
Auf dem Gebiet der Exoplaneten konzentrierte sich Webb auf einen weit entfernten Gasriesen namens WASP-96 b, der 2014 entdeckt wurde.
WASP-96 b ist fast 1.150 Lichtjahre von der Erde entfernt, hat etwa die Hälfte der Masse des Jupiters und umkreist seinen Stern in nur 3,4 Tagen
Webb lieferte die erste Bestätigung, dass Kohlendioxid in der Atmosphäre von Wasp 39-b vorhanden ist.
Aber für Stiavelli: „Einige der großen Dinge wurden entweder noch nicht beobachtet oder noch nicht enthüllt.“
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