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Neptun, die äußeren Planeten, näher am Urknall… Wohin wird uns das James-Webb-Teleskop im Jahr 2023 führen?

Insbesondere sollte es seine Instrumente auf die Planeten richten, die der Erde „benachbart“ sind, und tiefer in das Universum vordringen, um dem Urknall näher zu kommen.

Nur ein Jahr nach seinem Start befindet sich das James Webb Telescope (JWST) bereits in einer beeindruckenden Siegesserie. Es bietet Bilder mit beispielloser Auflösung und lässt Profis weiterhin aufhorchen. Es arbeitet an vier Hauptbeobachtungsthemen: dem sehr weit entfernten Universum, der Entwicklung von Galaxien und dem Leben und Sterben von Sternen, Planeten und Exoplaneten. Wohin wird uns 2023 das leistungsstärkste Teleskop führen, das jemals ins All geschickt wurde? ? Franceinfo bietet einige Himmelskörper, die man gesehen haben muss.

Entdecken Sie Uranus und Neptun

Aus relativ geringer Entfernung wird James Webb weiterhin die Umwelt der Erde überwachen. Es hat bereits Jupiter, den größten Planeten unseres Sonnensystems, sowie seine Monde und Ringe vermessen. Das Teleskop wird nun die anderen „benachbarten“ Planeten, Uranus und Neptun, im Auge behalten, berichtet France Info Thierry Foucher vom Labor für Weltraumstudien und astrophysikalische Instrumente in Paris. JWST hat Neptun bereits kurz untersucht und lieferte im September ein seltenes Bild des Sterns mit seinen Ringen (eine kommentierte Version mit den Namen der Monde erscheint auf Website der Europäischen Weltraumorganisation*).

Der Planet Neptun, aufgenommen vom NIRCam-Instrument des James-Webb-Weltraumteleskops, 12. Juli 2022. (NASA/ESA/CSA/STSCI)

Er liegt dreißigmal weiter von der Sonne entfernt als die Erde und ist der achte und letzte Planet in unserem Sonnensystem (Pluto wurde 2006 zum Zwergplaneten „herabgestuft“, Frankreich erwähnt auch Inter) Es empfängt selten Besucher. Das letzte klare Bild von Neptun stammte 1989 vom Vorbeiflug der Sonde Voyager 2 in seiner Nähe. Dasselbe gilt für den vorletzten Uranus auf der Liste.

Der Planet Uranus (links), der 1986 von der Sonde Voyager 2 fotografiert wurde, und der Planet Neptun, der 1989 von derselben Sonde eingefangen wurde. (NASA/JPL-CALTECH)

Deshalb wissen es nur Wissenschaftler in Form von Stück“ Diese beiden entfernten Nachbarn der ErdeUnd die Thierry Foucher rutscht aus. Das Ziel für jeden von ihnen ist es, seine Atmosphäre zu untersuchen, aber auch Karten seiner Temperatur und chemischen Zusammensetzung zu erstellen. Heatmaps* Sie wurden bereits produziert, aber der Astrophysiker garantiert, dass die nächsten, die dank JWST-Messungen erstellt werden, zuverlässiger sein werden.

Erforschung von Exoplanetensystemen

Verlassen wir unsere unmittelbare Umgebung, um die Exoplaneten zu sehen, diese Sterne außerhalb des Sonnensystems. Die erste wurde 1995 von den Franzosen entdeckt und deckt 5 ab Die bekannten 000 sind im Jahr 2022 vergangen. Nach der ersten Sitzung im September wird James Webb im Jahr 2023 die Beobachtung von Trappist-1 fortsetzen, der sieben Exoplaneten um einen Zwergstern gruppiert, der „nur“ 39 Lichtjahre von der Erde entfernt ist. Dieses Planetensystem ist für Wissenschaftler wichtig, weil „Es ist der Erde tatsächlich am nächsten, mit Planeten, die so aussehen und sich ausrichten.“Das bestätigt Philippe Delorme, Forscher am Institute for Planetary Science and Astrophysics in Grenoble (IPAG).

Ein weiteres Ziel laut Anthony Boccaletti, einem Astrophysiker am Pariser Observatorium: der HR-Stern 8799 und seine äußeren Planeten, die ebenfalls Ende 2022 untersucht wurden, werden 2023 erneut untersucht. Dieses System befindet sich 135 Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Pegasus. Es hat vier Riesenplaneten, deren Masse zwischen dem 7- und 10-fachen der Masse des Jupiters variiert. insbesondere, „Das System ist frisch und enthält noch Staub“bestätigt der Astrophysiker.

„Das Exoplanetensystem HR 8799 enthält Staub der zweiten Generation. Er entsteht durch Kollisionen von Körpern. Dadurch haben sich Gesteinsplaneten gebildet, die wir bisher noch nicht sehen konnten.“

Anthony Boccaletti, Astrophysiker

bei franceinfo

Auf der Suche nach „wandernden Planeten“

Es gibt noch mehr „fremde“ Exoplaneten im Beobachtungsprogramm: „wandernde Planeten“, also isolierte Planeten, die von jedem Stern getrennt sind. „Wir kennen nicht viele von ihnen. Im Allgemeinen sind sie eher Jupiterianer.“bestätigt der Astrophysiker Olivier Bernet gegenüber franceinfo und macht auf das Geheimnis aufmerksam, das ihre Entstehung umgibt.

„Wir wissen nicht, ob sich ‚wandernde Planeten‘ um einen Stern bilden und dann ausgestoßen werden, oder ob sie sich spontan im interstellaren Medium bilden. Ihre Beobachtung und Charakterisierung sollte helfen, diese Fragen besser zu beantworten.“

Olivier Bernier, wissenschaftlicher Projektmanager am James-Webb-Teleskop

bei franceinfo

Einige der zu untersuchenden „wandernden Planeten“ befinden sich im Orionnebel (1 dreihundertfünfzig Lichtjahre von der Erde entfernt) und damit zu unserer Milchstraße. Auf der James-Webb-Skala ist es ziemlich nah., bemerkt Olivier Bernet. Diese relative Affinität täuscht jedoch über die Spezialität von JWST hinweg: die Beobachtung des fernen Universums.

im Zickzack von Gravitationslinsen

Auf dem ersten Bild des Teleskops, das im Juli veröffentlicht wurde, zeigt das Tiefenfeld von James Webb einen kleinen Streifen Himmel. Wir können in der Mitte einen riesigen Haufen von Galaxien sehen, alle weiß. Die rot- und orangefarbenen Objekte, die als Duplikate in Form eines Pfannkuchens oder von Filamenten erscheinen, sind sehr alte Galaxien. Der Weiße Galaxienhaufen ist so schwer und dicht, dass er wie ein Vergrößerungsglas wirkt und entfernte Objekte dahinter enthüllt. Ein Effekt namens „Gravitationslinseneffekt“.

Das erste Bild des James-Webb-Teleskops, das am 11. Juli 2022 enthüllt wurde, zeigt einen Galaxienhaufen.  (NASA/AFP)

2023 wird die Arbeit von JWST geprüft „Galaxienhaufen verursachen große Gravitationslinsen“, sagt Roger Windhorst. Dieser NASA-Forscher ist der Hauptautor des Telescope Pearls Project, das die Zeit untersucht, als sich die ersten Galaxien bildeten und die ersten Lichter im Universum auftauchten.

„Wir hoffen, einzelne Sterne zu sehen, die bis in die erste Milliarde Jahre zurückreichen [après le Big Bang]Direkt mit dem James-Webb-Teleskop“.

Roger Windhorst, NASA-Forscher am James-Webb-Teleskop

bei franceinfo

Erwähnt auch Notizen von „Stauscheiben“ (Scheiben aus Gas und manchmal Staub, die einen Himmelskörper umkreisen) in Quasaren, die die hellsten Objekte im Universum sind. Quasare sind Galaxien, in denen sich ein supermassereiches Schwarzes Loch befindet, das sehr aktiv ist und tausendmal stärkeres Licht aussendet als die gesamte Galaxie zusammen.im Jahr 2020, erklärte die Astrophysikerin Françoise Coombes, eine CNRS-Goldmedaillengewinnerin, für ihre Arbeit auf diesem Gebiet.

Auf zu neuen Rekorden und Überraschungen?

Astrophysiker Olivier Bernet bestätigt dies schließlich ohne Schaudern „Aufzeichnungen über die Beobachtung der entferntesten Galaxien werden wahrscheinlich explodieren.“ Im Jahr 2023. Wissenschaftler haben bereits Mitte Dezember bekannt gegeben, dass sie eine mit zwei Galaxien getroffen haben, die erst 320 und 350 Millionen Jahre nach dem Urknall entdeckt wurden (gegenüber 400 Millionen Jahren davor). Dank James Webb hoffen die Forscher, sogar 100 Millionen Jahre nach diesem Ereignis, das vor mehr als 13 Milliarden Jahren stattfand, zurückzugehen – vielleicht nicht so früh wie 2023.

Ein Bild, das von der Infrarotkamera des James-Webb-Teleskops aufgenommen und am 17. November 2022 von der NASA enthüllt wurde und eine der zwei am weitesten entfernten Galaxien zeigt, die jemals beobachtet wurden, in der Nähe des Galaxienhaufens Abell 2744. (ESA, NASA, CSA, STSCI/ESA AFP)

Abgesehen von den Aufzeichnungen sind die von franceinfo kontaktierten Spezialisten zuversichtlich, dass dies geschehen wird „Etwas weniger erwartete Ergebnisse“. „Wir hatten wirklich eine Überraschung mit dem ersten Nachweis von Schwefeldioxid auf einem Exoplaneten. [WASP-39 B]erinnert sich Olivier Bernet unter Bezugnahme auf Ankündigung am 22. November von der NASA*.

Doch wie würde die „große Überraschung“ aussehen? Für einen Astrophysiker könnte es zum Beispiel eine Entdeckung sein „unbekanntes Molekül“. Dank der Spektroskopie (Untersuchung der von einer Substanz emittierten, absorbierten oder gestreuten Strahlung) können Wissenschaftler dank ihrer optischen Signatur Moleküle trotz großer Entfernungen identifizieren. Wenn er zur Vorsicht mahnt, will Olivier Bernet optimistisch sein: „Es kann sein, dass wir im Weltraum ein Molekül entdeckt haben, das wir nicht kennen und das noch nicht im Labor auf der Erde synthetisiert wurde.“

* Mit einem Sternchen gekennzeichnete Links weisen auf englische Inhalte hin.

Siehe auch  PlayStation Plus: Enthüllt das vollständige Spieleprogramm für Oktober 2021