Das am Weihnachtstag 2021 gestartete James Webb-Weltraumteleskop ist das komplexeste, präziseste und leistungsstärkste Weltraumobservatorium, das jemals gebaut wurde.
Die unübertroffene Auflösung und Raffinesse des Teleskops sind nicht zuletzt auf die vielen hochmodernen Geräte zurückzuführen, die es enthält, darunter eine Leitkamera und ein wissenschaftliches Instrument, das von Forschern am Institut de recherche sur les exoplanètes (iREx) der Université de Montréal entwickelt wurde.
Jetzt können dieselben Wissenschaftler unter der Leitung von René Doyon, einem Professor an der Fakultät für Physik der UdeM, die Früchte ihrer Bemühungen und ihres Fachwissens sehen, da die ersten vom Teleskop erfassten Daten veröffentlicht wurden.
Das erste von James Webb aufgenommene Foto wurde am 11. Juli 2022 von US-Präsident Joe Biden veröffentlicht und ist von beispielloser Farbe und Klarheit. Es ist das tiefste und schärfste Infrarotbild, das jemals vom fernen Universum aufgenommen wurde: Ein Galaxienhaufen, der vor über 13 Milliarden Jahren entstand.
Am 12. Juli wurden dann vier weitere Bilder live vom Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt, Maryland, enthüllt. Die Bilder zeigten die Carina- und Südringnebel in beispielloser Schärfe sowie Stephans Quintett, eine visuelle Gruppierung von fünf Galaxien.
Auch James Webbs erste Spektroskopie des Exoplaneten WASP-96 b, der sich 1.000 Lichtjahre von der Erde entfernt befindet, wurde veröffentlicht. Mit dieser Technik zur Bestimmung der chemischen Zusammensetzung eines entfernten Objekts erfasste das Teleskop die deutliche Signatur von Wasser sowie Hinweise auf Wolken und Dunst.
Nathalie Ouellette, Astrophysikerin, iREx-Koordinatorin und Kommunikationswissenschaftlerin am James Webb Telescope, erzählt uns mehr über diese bemerkenswerten Bilder.
Die Bilder zeigten Gas- und Staubwolken, die von sterbenden Sternen ausgestoßen wurden, galaktische Wechselwirkungen und bisher ungesehene Sternentstehungszonen. Was sind Ihrer Meinung nach die bedeutendsten Entdeckungen?
Erstens war ich wie die breite Öffentlichkeit von der Schönheit der Bilder beeindruckt – sie sind so exquisit! Zweitens ist es schwer zu sagen, welches Bild mein Lieblingsbild ist. Ich schätze, es ist so, als würde man sein Lieblingskind auswählen.
Das Exoplanetenspektrum ist für mich ein Favorit, weil es von einem kanadischen Instrument erstellt wurde und weil es das Vorhandensein von Wasser und Wolken bewies, was es uns ermöglichte, Entdeckungen zu korrigieren, die auf weniger präzisen und sensiblen Daten basierten. Normalerweise stimmen die Daten bei der Betrachtung von Exoplaneten nicht immer überein; Nicht so bei James Webb, dessen Daten sich als klar und sauber herausstellten und einige unglaubliche Dinge enthüllten.
Da sich meine Forschung auf die Entstehung und Entwicklung von Galaxien konzentriert, fand ich das Bild von Stephan Quintet spektakulär und gab neue Einblicke in die Frage, wie galaktische Wechselwirkungen die Galaxienentwicklung im frühen Universum vorangetrieben haben könnten.
Diese Bilder sind also für das menschliche Auge wirklich beispiellos?
Ja, denn sie zeigen Licht, das das menschliche Auge nicht sehen kann. Das Hubble-Teleskop untersuchte hauptsächlich sichtbares Licht, James Webb untersucht jedoch das Infrarot, was uns die Entdeckung verschiedener Phänomene ermöglicht.
Nebel zum Beispiel sind etwas mysteriöse Objekte, weil sie sehr staubig sind; Es gibt viel Gas, das sichtbares Licht blockiert. Mit Infrarot können wir jedoch in den Staub eindringen und Bilder wie die des Südrings und des Carina-Nebels erhalten.
Bildnachweis: Universität Montreal
Sind die Fotos das Ergebnis irgendeiner Manipulation?
Ja, und das Team, das die Bilder für die Enthüllung produziert hat, ist großartig. Denken Sie daran, dass es keine leichte Aufgabe ist, unsichtbares Licht sichtbar zu machen. Es erforderte die Arbeit von Künstlern und Wissenschaftlern, die in der Lage waren, Infrarot in die Farben umzuwandeln, die wir sehen können. Und die Farben sind nicht zufällig gewählt: Sie dienen dazu, bestimmte wissenschaftliche und künstlerische Aspekte der Objekte hervorzuheben.
Was können Astrophysiker mit den heute enthüllten Fotos machen?
Es gibt noch viel zu analysieren. Die Bilder wurden in nur wenigen Tagen, wenn nicht Wochen aufgenommen. Wir reden hier nicht einmal in Monaten!
Es ist, als würde man eine Schachtel voller Juwelen öffnen. Wir wollen alles individuell und genau betrachten. Auf den Bildern gibt es viel zu entdecken. Es ist, als ob in jedem Pixel eine Galaxie verborgen wäre. Die Entdeckungen scheinen endlos.
Auch der wissenschaftliche Betrieb des Teleskops hat gerade erst begonnen. Wissenschaftler und Astronomen aus aller Welt beginnen, das Teleskop für ihre eigenen Projekte in Besitz zu nehmen.
Und was kommt als nächstes für Sie bei iREx mit der Nutzung des Webb?
Eines der ersten und aufregendsten Programme, das mit James Webb durchgeführt wurde, ist die Beobachtung der Planeten im TRAPPIST-1-System. Dies ist das größte kanadische Programm für das erste Jahr und wird von der Université de Montréal Ph.D. geleitet. Studentin Olivia Lim. Wie bei dem heute vorgestellten Exoplaneten wird Olivia die Atmosphäre dieser Exoplaneten untersuchen, die felsig sind und daher der Erde ähneln könnten. Wir sind auf der Suche nach einer Art Zwilling der Erde und vielleicht finden wir ihn im TRAPPIST-1-System.