Samfunnet lurer kanskje på hvorfor det er verdt å bruke 100 milliarder euro på et teleskop som er 50 ganger dyrere enn forgjengeren Hubble. Publiseringen av disse første bildene vil være et svar.
De mest overbevisende argumentene for nytten av vitenskap er et sjongleringsshow, og en liten feil ville lande de små ballene mine på gulvet. Kanskje jeg tør å bli hevngjerrig før rusen av skuespillet som JWST lover å tilby.
Men et rent vitenskapelig argument er nok for nå for å kunne vurdere verdien som hans imponerende bilder vil ha.
Å sette et teleskop i verdensrommet er veldig dyrt, selvfølgelig. Men hvorfor så langt? Ganske enkelt fordi den tillater å optimere driften innen infrarød stråling. Med dette kompletterte James Webb-teleskopet arbeidet til Hubble-teleskopet, en veteran som undersøkte det synlige og ultrafiolette.
Astronomiske signaler om at våre kommer fra verdensrommet er svært få. Og av denne grunn er det praktisk å kvitte seg med konkurrentene. Vannmolekyler i atmosfæren er veldig ivrige etter infrarøde bølger. På den annen side, i rommets dybde og kulde, vil detektorene bli kvitt den irritasjonen. Og det samme gjelder uønsket oppvarming forårsaket av selve instrumentdelene. Dette oppnår en enhet som kalles en akustisk kjøler.
Denne nøkkeldelen av JWST bruker Joule-Thomson-effekten, ifølge hvilken en gass avkjøles når trykket på den avtar. Lite visste disse to pionerene hvor langt deres entusiasme for grunnleggende fysikk ville nå. Det er vår ide at det er mulig at mange fremskritt forårsaket av forskning også når grensene til kunnskap og selve universet.
Teknologien utviklet for James Webb har allerede nådd sykehus
Så langt utfordringen med å unngå uønskede absorpsjoner for å oppnå mer presise og kraftige signaler. I virkeligheten er dette bare et lite aspekt av den enorme graden av kompleksitet i utfordringene JWST står overfor. Og bare ved å ta hensyn til dette vil vi være i stand til å vurdere forkant av vitenskap og teknologi som involverer utvikling og utnyttelse. Det er nok å nevne at en teknologi utviklet for å kalibrere speilene dine har blitt overført til oftalmisk laserkirurgi. Og det er allerede titusenvis av pasienter som har fått hornhinnen operert takket være denne avant transformatoren.
Men nok med brosjyrer! Mer vi lager poesi.
Grunnleggende vitenskap i verdensrommet
James Webb-teleskopet stjeler konseptet fra "Den lille prinsen", og er det nye hjertet til det levende vesenet vi kaller astronomi. Dette nye instrumentet vil tillate oss å se hva som er essensielt, hva som er usynlig for øyet, universet i infrarødt. Å oppdage og forstå bølgene i denne delen av universet er en del av den sammenvevde historien til astronomi og teknologi. Det er overraskende at de spådde Emile du Châtelet, den mest berømte pioneren for kvinner i fysikk. Det er heller ikke at de ble oppdaget av et av de mest astronomiske insigniene til historikeren William Herschel. Og til hans ære ble det navngitt et teleskop som har kjølesystemer som er mer rudimentære enn James Webbs.
Det er heller ikke overraskende at forløperen til infrarøde termometre gjort moteriktig av pandemien ble oppfunnet for bruk i astronomi. Dette er en enhet, kalt et tasimeter, som ble laget av Thomas Edison for å oppdage temperaturendringer i solkoronaen forsterket under en formørkelse.
James Webb-teleskopet tar over fra all den diskrete og sta vitenskapen. Og den lover å avsløre noen dyrebare hemmeligheter i universet takket være dens utsøkte dybdeskarphet.
James Webb har tatt bilder med et kosmisk "forstørrelsesglass"
Vi kan tenke på James Webb som en bøtte som er i stand til å samle lys. Og det samler mye mer lys enn noe romteleskop til dags dato. Det er så å si et øye med en større pupill, bare det er ikke et hull, men et møte av speil. Etter hvert som NASA har utviklet seg, har den således vært i stand til å oppnå spektakulære bilder produsert av det langsomme gravitasjonssystemet SMACS 0723. el. Takket være dette håper vi at det vil gi oss et blikk på det dypeste universet som noen gang er laget.
SMACS 0723 er en klynge av massive galakser som forstørrer lyset i forgrunnen og forvrengningen for objekter bak dem, noe som vil tillate dypfeltsvisninger av ekstremt fjerne galakser og svake galakser. GRYTE
Materialet stjernene er laget av
Men la oss gå tilbake til dens evner i det infrarøde området. Dette spesielle teleskopet vil undersøke områder av universet som er rike på kosmisk støv, en sammensetning av partikler mindre enn 100 mikron. Dette er bare i størrelsesorden bølgelengden til infrarød stråling, og kan dermed lett passere gjennom kosmiske støvskyer. Interessant nok er dette råmaterialet stoffet som gir opphav til stjerner. Det vil si at det er betydelig rikelig i områdene der stjerner dannes. I fotball-termer er det noe som Farmhouse of the Universe. Selvfølgelig tilbringer embryoene til stjerner litt tid inne i en puppe av støv.
Men i universet finner vi kosmiske støvskyer i svært forskjellige størrelser. For eksempel er planetariske tåker små og omgir ofte døende stjerner. Dette er tilfellet med "Eight bursts"-tåken, også hovedpersonen i samlingen av premierebilder som vi vil se gjennom øynene til James Webb. Vi håper at vi kan tolke elevene våre for å bedre forstå stjernens utvikling.
Eight Burst Nebula, også kalt South Ring Hubble Heritage Team/STScI/AURA/NASA/ESA
Og i fremtiden?
Vi har antydet tilbudene til vitenskapen som dette unike teleskopet gir, men mye mer venter. For eksempel antas det at det vil være en nøkkelspiller for å justere den nåværende utvidelseshastigheten til universet. Konkret vil det gjøre det mulig å gjøre nødvendige avstandsmålinger mer presise ved hjelp av gigantiske røde stjerner. En av nøklene er at usikkerheten i fysikken til disse arbiterne mellom lokale og fjerne målinger av verdien av Hubble-konstanten er mindre i det infrarøde. Dette er fordi utslippet i dette området ikke avhenger så mye av dens alder eller dens ondsinnede sammensetning.
Samtidig har vi følt at vi kommer til å argumentere for at det er et smutthull for Stendhals syndrom som vi skal provosere frem med denne samlingen av bilder fra James Webb-teleskopet. Og kanskje det vi som fellesskap kan strebe etter er at dette opprettholder kall som kan dra full nytte av så mye kunnskap.
OM FORFATTEREN
ruth lazkoz
*Denne artikkelen ble opprinnelig publisert på The Conversation
