NASA Akan membuka jendela yang belum pernah terjadi sebelumnya di alam semesta. Mulai tahun depan, para astronom harus dapat melihat atmosfer planet-planet yang mengorbit bintang-bintang jauh, menganalisis dampak dari tabrakan paling dahsyat di alam semesta, dan melihat ke masa lalu lebih dari sebelumnya.
Itu karena Teleskop Luar Angkasa James Webb – JWST, atau disingkat “Webb” – terlipat, penuh bahan bakar, dan menunggu untuk dimuat ke roket di Guyana Prancis.
Observatorium ruang angkasa pengubah permainan terakhir NASA, Teleskop Luar Angkasa Hubble, diluncurkan pada tahun 1990. Itu juga dalam misi untuk mendokumentasikan 13,8 miliar tahun sejarah alam semesta.
Hubble masih mengamati alam semesta, dan NASA berharap untuk terus menggunakannya selama beberapa tahun lagi, mungkin hingga 2030-an. Tapi Hubble hanya bisa melihat sejauh ini, dan Webb dirancang untuk melihat lebih jauh.
Bersama dengan Badan Antariksa Eropa (ESA) dan Badan Antariksa Kanada, NASA telah menghabiskan puluhan tahun dan lebih dari $10 miliar membangun Webb, yang dijadwalkan diluncurkan ke luar angkasa pada 22 Desember. Ditetapkan dengan biaya $ 500 juta, desain ulang dan penundaan telah menaikkan harganya dan menunda tanggal peluncurannya.
Setelah peluncuran, jika semuanya berjalan sesuai rencana, Webb akan menghabiskan enam bulan untuk menggali dan menyesuaikan diri, jatuh ke orbit satu juta mil dari Bumi. Kemudian ia dapat mulai menulis ulang sejarah kosmik.
Teleskop Luar Angkasa James Webb dibongkar dan diangkat secara vertikal di ruang bersih di Pusat Antariksa Guyana di Guyana Prancis, pada 15 Oktober 2021.
NASA / Chris Jenn
Proyek utama teleskop adalah untuk mengeksplorasi bagaimana galaksi terbentuk dan tumbuh setelah Big Bang – dan mengintip ke kedalaman alam semesta untuk menangkap gambar galaksi pertama yang pernah terbentuk. Kamera inframerahnya sangat kuat dan akurat sehingga mereka dapat melihat lebah sejauh 240.000 mil – jarak antara Bumi dan Bulan.
Webb juga akan membantu para astronom menyelidiki misteri yang tidak mereka pikirkan ketika NASA pertama kali merancang teleskop.
Klaus Pontopedan, seorang ilmuwan situs web di Institut Sains Teleskop Luar Angkasa, mengatakan dalam konferensi pers pada 11 November.
NASA mengharapkan teleskop untuk menyelidiki rahasia alam semesta setidaknya selama satu dekade. Sampai tahun pertama teleskop di luar angkasa, kata Pontopedan, teleskop itu penuh sesak, dengan hampir 400 makalah penelitian dari ribuan ilmuwan dari seluruh dunia.
Dari menatap Mars hingga menjelajahi galaksi kuno, berikut adalah beberapa proyek paling menarik yang Webb – teleskop ruang angkasa paling kuat yang pernah – diharapkan untuk ditangani di tahun pertamanya:
Cahaya dari galaksi pertama masih berjalan ke Bumi, dan Webb mungkin menemukannya
Bidang Kedalaman Ultra Hubble adalah bentuk terdalam dari cahaya tampak di alam semesta. Ini berisi sekitar 10.000 galaksi.
NASA, ESA, S. Beckwith (STScI), dan tim HUDF
Saat teleskop menatap ke kejauhan, ia juga melihat ke masa lalu. Itu karena cahaya membutuhkan waktu untuk melakukan perjalanan. Saat Anda melihat matahari – tolong, jangan! – Anda melihat cahaya yang diberikan bintang kita delapan menit yang lalu. Ketika Hubble melihat galaksi yang jauh, ia melihat cahaya dari miliaran tahun yang lalu, 400 juta tahun setelah Big Bang.
“Kami memiliki cerita berusia 13,8 miliar tahun – alam semesta – dan kami kehilangan beberapa paragraf kunci dalam bab pertama cerita,” kata Amber Straw, seorang ilmuwan di Tim Webb NASA, pada 18 November. . instruksi. “JWST dirancang untuk membantu kami menemukan galaksi pertama itu.”
Webb diperkirakan akan menemukan galaksi yang terbentuk ketika alam semesta baru berusia 100 juta tahun.
Ini 100 kali lebih kuat dari Hubble. Ia juga menggunakan cahaya inframerah, yang memiliki panjang gelombang yang dapat menembus awan debu yang mungkin mengaburkan pandangan Hubble, dan yang mengandalkan cahaya tampak.
Webb harus melihat jauh ke alam semesta dan menemukan galaksi — galaksi pertama yang terbentuk setelah Big Bang — terlalu jauh dan redup untuk ditangkap oleh Hubble.
Pencarian emas palsu melalui tabrakan paling kejam di alam semesta
Simulasi komputer raksasa dari sepasang bintang neutron yang bertabrakan, bergabung, dan membentuk lubang hitam.
Dewi NASA
Selama enam tahun terakhir, Detektor gelombang gravitasi Di Bumi, riak dalam ruang-waktu yang disebabkan oleh peristiwa paling kejam di alam semesta telah terdeteksi: lubang hitam dan bintang neutron bertabrakan satu sama lain.
Para ilmuwan percaya bahwa tabrakan ini Menempa sebagian besar elemen berat di alam semestaSeperti perak, emas, dan platina. Webb akan mencoba untuk mengkonfirmasi hal ini dengan berfokus pada tabrakan jauh dari bintang-bintang neutron – inti padat bintang yang telah runtuh, mengeluarkan lapisan luarnya, dan mati.
Webb akan dapat menganalisis spektrum penuh cahaya inframerah dari tabrakan tersebut. Ini akan memungkinkan para astronom untuk mengidentifikasi elemen individu seperti emas atau platinum dalam puing-puing ledakan, berdasarkan panjang gelombang cahayanya.
Metode ini, yang disebut spektroskopi, akan membantu para astronom mempelajari objek lain yang juga dipelajari Webb.
“Spektrum akan menjadi bagian terbesar dari sains,” Antonella Nota, seorang ilmuwan Webb yang memimpin kantor Badan Antariksa Eropa di Institut Sains Teleskop Luar Angkasa, mengatakan pada konferensi pers. “Sementara sebuah gambar, kami katakan, bernilai 1.000 kata, spektrum bagi para astronom hanya 1.000 gambar.”
Pandangan pertama ke atmosfer planet yang dapat menampung kehidupan
Kesan seniman tentang planet ekstrasurya K2-18b.
ESA/Hubble, M. Grain Knives
Ketika dia tidak sibuk mempelajari benda-benda masif dan galaksi kuno di alam semesta, Webb akan mencari lingkungan yang tidak terlalu ekstrem, dunia di mana kondisinya bisa sangat cocok untuk menghidupkan kehidupan.
Exoplanet – dunia yang mengorbit bintang lain – hampir tidak menjadi bidang studi ketika NASA mulai merancang Webb. Dua dekade kemudian, para astronom telah mengidentifikasi lusinan exoplanet yang mungkin cukup beriklim untuk kehidupan alien. Tidak terlalu dingin, tidak terlalu panas, dan hanya cocok untuk air – tetapi hanya jika memiliki suasana yang ramah.
Webb akan mengamati planet ekstrasurya layak huni yang melintas di depan bintangnya, dan menganalisis spektrum cahaya bintang yang menyinari atmosfer planet tersebut. Spektroskopi ini akan memberi tahu para ilmuwan apakah udara di dunia lain mengandung senyawa yang dapat mengindikasikan kehidupan, seperti karbon dioksida, metana, atau air.
“Teleskop ini jelas merupakan langkah besar kami berikutnya dalam pencarian kami untuk planet yang berpotensi layak huni,” kata Strawon.
Teleskop Luar Angkasa James Webb di Ruang Penelitian Northrop Grumman di Redondo Beach, California, pada 4 Maret 2020.
NASA / Chris Jenn
Ini belum tentu planet mirip Bumi. Bintang-bintang seperti Matahari begitu besar dan terang sehingga Webb tidak akan dapat melihat planet-planet kecil seperti Bumi yang mengorbitnya. Itulah tugas teleskop luar angkasa besar berikutnya. Sebaliknya, Webb akan melihat planet berbatu yang mengorbit bintang yang lebih kecil dan redup.
Beberapa target pertamanya adalah planet yang mengorbit bintang kecil, TRAPPIST-1, hanya 39 tahun cahaya jauhnya.
Bintang tersebut memiliki tujuh planet berbatu, tiga di antaranya berada di “Zona Goldilocks”, yang berarti jarak yang tepat untuk suhu yang memungkinkan air cair ada di permukaannya.
Tampilan artistik dari apa yang mungkin terlihat di permukaan planet TRAPPIST-1f.
NASA/JPL-Caltech
Webb juga telah diatur untuk memperbesar planet yang tidak dapat dihuni, tetapi mereka sangat ekstrem. Setidaknya salah satu planet dalam daftarnya sangat dekat dengan bintangnya sehingga permukaannya meleleh, dan bahkan mungkin akan terjadi hujan lahar di sana. Webb harus bisa mendeteksi hujan lahar.
Teleskop juga akan memeriksa setiap objek di tata surya kita, mulai dari Mars dan bergerak keluar menuju benda-benda es di belakang Pluto.
Di planet, bintang, dan galaksi itu, dekat dan jauh, Webb pasti akan mengungkapkan kejutan besar.
“Kemungkinan juga Webb akan mengungkapkan pertanyaan baru yang harus dijawab oleh generasi ilmuwan masa depan – beberapa di antaranya mungkin belum lahir,” kata Pontopedan.
More Stories
Legiuner berangkat dalam dua kapal pesiar terpisah yang terkait dengan fitur kemewahan khusus ini: lapor
Setelah 120 tahun tumbuh, bambu Jepang baru saja berbunga, dan itu menjadi masalah
Bukti adanya lautan di bulan Uranus, Miranda, sungguh mengejutkan