Πώς ο διάδοχος του Hubble θα μας δώσει μια ματιά στους πρώτους γαλαξίες
Το JWST έχει σχεδιαστεί κυρίως για παρατηρήσεις υπέρυθρων, μια σημαντική απόκλιση από την εστίαση του Hubble στις οπτικές και υπεριώδεις παρατηρήσεις. Η υπέρυθρη ακτινοβολία έχει πολύ μεγαλύτερα μήκη κύματος από το ορατό φως, οπότε το JWST μπορεί να κοιτάξει μέσα από την κοσμική σκόνη σε περιοχές που είναι κρυμμένες από το βλέμμα του Hubble.
Ένας από τους πιο συναρπαστικούς επιστημονικούς στόχους του JWST είναι να μελετήσει τους πρώτους γαλαξίες που σχηματίστηκαν στο σύμπαν .
Σύμφωνα με την τρέχουσα κατανόηση του σύμπαντος, οι πρώτοι γαλαξίες που σχηματίστηκαν κατά τη διάρκεια μιας περιόδου γνωστή ως Κοσμική Αυγή, η οποία συνέβη περίπου 1 δισεκατομμύριο χρόνια μετά το Big Bang. Αυτοί οι πρώτοι γαλαξίες είναι απίστευτα αχνοί και μέχρι στιγμής μόνο μερικοί έχουν εντοπιστεί από το Hubble. Το JWST θα είναι σε θέση να ανιχνεύσει αυτούς τους γαλαξίες πολύ πιο εύκολα και αναμένεται να ανακαλύψει έναν τεράστιο πληθυσμό αυτών των αντικειμένων.
Η μελέτη αυτών των πρώιμων γαλαξιών θα παρέχει πολύτιμες γνώσεις στο πρώιμο σύμπαν. Για παράδειγμα, το JWST θα είναι σε θέση να μετρήσει τα ποσοστά σχηματισμού αστεριών σε αυτούς τους γαλαξίες και να καθορίσει τον τρόπο με τον οποίο εξελίσσονται με την πάροδο του χρόνου. Θα είναι επίσης σε θέση να μελετήσει τη χημική σύνθεση αυτών των γαλαξιών και να μάθει για τα πρώτα αστέρια που σχηματίστηκαν στο σύμπαν.
Το JWST είναι ένα εξαιρετικά φιλόδοξο έργο, και η κατασκευή και η εκτόξευσή του ήταν γεμάτες από πολλές καθυστερήσεις και υπερβάσεις κόστους. Ωστόσο, εάν μπορεί να ξεπεράσει επιτυχώς αυτές τις προκλήσεις, υπόσχεται να φέρει επανάσταση στην κατανόησή μας για το πρώιμο σύμπαν και να παρέχει πληροφορίες για τη γέννηση και την εξέλιξη των πρώτων γαλαξιών.
Εδώ είναι μερικά συγκεκριμένα παραδείγματα της επιστήμης που θα είναι σε θέση να κάνει το JWST σχετικά με τους πρώιμους γαλαξίες:
1. Ανιχνεύστε τα πρώτα αστέρια: Το JWST θα είναι σε θέση να ανιχνεύσει τα πρώτα αστέρια που σχηματίστηκαν στο σύμπαν, τα οποία αναμένεται να ήταν εξαιρετικά μαζικά και φωτεινά. Αυτά τα αστέρια μπορεί να ήταν υπεύθυνα για την επανάληψη του σύμπαντος, το οποίο πιστεύεται ότι συνέβη περίπου 400.000 χρόνια μετά το Big Bang.
2. Μελετήστε το σχηματισμό των πρώτων γαλαξιών: Το JWST θα είναι σε θέση να μελετήσει πώς σχηματίστηκαν και εξελίχθηκαν οι πρώτοι γαλαξίες με την πάροδο του χρόνου. Θα είναι σε θέση να μετρήσει την ανάπτυξη αυτών των γαλαξιών και να καθορίσει τις διαδικασίες που οδήγησαν τον σχηματισμό τους. Το JWST θα είναι επίσης σε θέση να μελετήσει τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ των γαλαξιών και τον τρόπο με τον οποίο συγχωνεύονται για να σχηματίσουν μεγαλύτερες δομές.
3. Μάθετε για τη χημική σύνθεση του πρώιμου σύμπαντος: Το JWST θα είναι σε θέση να μελετήσει τη χημική σύνθεση του πρώιμου σύμπαντος μετρώντας την αφθονία διαφορετικών στοιχείων στους πρώτους αστέρες και τους γαλαξίες. Αυτές οι πληροφορίες θα μας βοηθήσουν να κατανοήσουμε πώς σχηματίστηκαν τα στοιχεία και πώς διανεμήθηκαν σε όλο το σύμπαν.
4. Αναζητήστε σημάδια ζωής πέρα από τη Γη: Το JWST θα είναι σε θέση να αναζητήσει σημάδια ζωής πέρα από τη Γη, μελετώντας τις ατμόσφαιρες των πλανητών που περιστρέφονται γύρω από άλλα αστέρια. Θα είναι σε θέση να ανιχνεύσει μόρια σε αυτές τις ατμόσφαιρες που είναι απαραίτητα για τη ζωή, όπως το νερό, το οξυγόνο και το μεθάνιο. Το JWST θα είναι επίσης σε θέση να αναζητήσει εξωπλανήτες στις κατοικήσιμες ζώνες των αστεριών τους, όπου θα μπορούσε να υπάρχει υγρό νερό στην επιφάνεια.
