Το τηλεσκόπιο James Webb πλησιάζει στο να βρει αυτό που ιονίζει το σύμπαν
1. Το πρώτο φως και η κοσμική αυγή:JWST θα παρατηρήσουν τους πρώτους γαλαξίες και αστέρια που προέκυψαν μετά το Big Bang. Με την ανίχνευση του ελαφρού φωτός τους, το JWST μπορεί να διερευνήσει την κοσμική "αυγή" όταν οι πρώτες πηγές φωτός άρχισαν να φωτίζουν το σύμπαν. Αυτές οι παρατηρήσεις μπορούν να προσφέρουν πολύτιμες γνώσεις στις συνθήκες και τους μηχανισμούς που οδήγησαν στην επανένταξη του υδρογόνου.
2. Επεξεργασμένες γραμμές εκπομπής:Καθώς σχηματίστηκαν οι πρώτοι γαλαξίες και άρχισαν να εκπέμπουν υπεριώδη ακτινοβολία, σταδιακά ιονίζουν το περιβάλλον ουδέτερο αέριο υδρογόνου. Αυτή η διαδικασία είναι γνωστή ως επανάληψη. Οι υπέρυθρες δυνατότητες της JWST του επιτρέπουν να ανιχνεύει γραμμές εκπομπής Redshift, ιδιαίτερα τη γραμμή υδρογόνου Lyman-Alpha (LY-Alpha), η οποία μπορεί να αποκαλύψει την παρουσία ιονισμένου αερίου υδρογόνου. Μελετώντας τη χωρική κατανομή και την ένταση της εκπομπής LY-Alpha, οι επιστήμονες μπορούν να χαρτογραφήσουν την πρόοδο της επανάληψης κατά την κοσμική ώρα.
3. Εξέλιξη και ανατροφοδότηση του γαλαξία:Το JWST μπορεί να μελετήσει τις ιδιότητες των γαλαξιών κατά τη διάρκεια της εποχής της επανασύνδεσης. Μπορεί να παρέχει πληροφορίες σχετικά με τους αστρικούς πληθυσμούς, τα ποσοστά σχηματισμού αστεριών και την εξέλιξη της μορφολογίας του γαλαξία. Με την ανίχνευση της ανάπτυξης και της εξέλιξης των γαλαξιών, οι επιστήμονες μπορούν να αποκτήσουν γνώσεις για τις διαδικασίες που οδήγησαν την επανασύνδεση, όπως ο ρόλος των σουπερνόβων και των ενεργών ανατροφοδότησης γαλαξιακών πυρήνων (AGN).
4. Διερεύνηση του διαγαλαξιακού μέσου:Η υψηλή ευαισθησία και η χωρική ανάλυση της JWST θα του επιτρέψουν να διερευνήσει το διαγαλαξιακό μέσο (IGM) και το διάχυτο αέριο μεταξύ των γαλαξιών. Με την ανίχνευση της απορρόφησης της υπεριώδους ακτινοβολίας με ουδέτερο υδρογόνο στο IgM, γνωστό ως δάσος Lyman-Alpha, το JWST μπορεί να μετρήσει το ουδέτερο κλάσμα του υδρογόνου σε διαφορετικές ερυθρές μετατοπίσεις. Αυτές οι πληροφορίες βοηθούν στον περιορισμό των μοντέλων της επανάληψης και της εξέλιξης του IGM.
5. Τα κβάζαρ υψηλής περιεκτικότητας σε ερυθρά:Quasars είναι εξαιρετικά φωτεινά, μακρινά γαλαξίες που τροφοδοτούνται από υπερβολικές μαύρες τρύπες. Το JWST μπορεί να ανιχνεύσει quasars σε υψηλότερες redshifts από ό, τι παρατηρήθηκε προηγουμένως. Μελετώντας τις ιδιότητες αυτών των κβάζαρς και το περιβάλλον διαγαλαξιακό μέσο, οι επιστήμονες μπορούν να συμπεράνουν την κατάσταση της επανασύνδεσης κατά τα πρώτα στάδια του σύμπαντος.
Μέσα από αυτές τις παρατηρήσεις και μελέτες, το τηλεσκόπιο James Webb αναμένεται να παράσχει κρίσιμα δεδομένα και ιδέες που θα διευρύνουν την κατανόησή μας για την κοσμική αναδιπλασιασμό και τη μετάβαση από ένα σκοτεινό και ουδέτερο σύμπαν στο φωτεινό και ιονισμένο σύμπαν που παρατηρούμε σήμερα.
