Wat beteken die eerste foto’s van die James Webb-ruimteteleskoop?

  • 1

James E Webb was tussen 1961 en 1968 die administrateur van NASA.

In ’n wentelbaan om die son, sowat 1,5 miljoen kilometer van die aarde, het die James Webb-ruimteteleskoop onlangs met sy eerste kleurfoto’s die wêreld aangegryp.  Maar wát beteken hierdie beelde en hoe werk dié teleskoop?

Dit is nie altyd die “mooiste” foto wat die inligting bevat wat kosmoloë en sterrekundiges in belangstel nie. So waarna kyk ons?

Wanneer ’n nuwe teleskoop aan die wêreld bekendgestel word, word dit “Eerste Lig” (First Light) genoem. Die sterrekundiges kies gewoonlik bekende areas in die ruimte om af te neem en om op te verbeter, asook die verskillende aspekte om te vertoon. Dit is as ’t ware ’n effense gespoggery om te wys wat gedoen kan word.

Terwyl die Hubble-ruimteteleskoop in sigbare en ultravioletlig observeer, fokus die Webb op infrarooi wat deur gas en stof kan sien sodat verre voorwerpe wat voorheen verskuil was, raakgesien kan word. Hoe verder terug mens in die verlede wil tuur, hoe meer sensitief moet jou instrumente op lig ingestel wees.

Boonop dy die heelal al vinniger en verder uit. Hoe ouer die bron van die lig, hoe langer is dit uitgerek.

Die reusesonskild van die Webb met sy vyf lae, so groot soos ’n tennisbaan, beskerm die sensitiewe instrumente teen die son, met die ekwivalent van ’n SPF van ’n miljoen. Dit is egter die primêre spieël, gemaak van berillium, oortrek met ’n dun lagie goud, wat vir die pragfoto’s sorg. Die 18 segmente moet as een lens funksioneer.

Die spieëls is in lyn gestel tot op ’n fraksie van ’n golflengte van naby-infrarooilig – tot op een tienduisende van ’n mens se haar. Die spieëls en instrumente is teen kamertemperatuur gebou, maar die teleskoop werk teen -223°C. Die ingenieurs, wat al in 2004 begin werk het, moes dus die teleskoop teen die “verkeerde” temperatuur bou om seker te maak dit krimp in die koue tot presies die regte vorm en dimensies.

Die teleskoop kan nie herstel of gediens word soos met Hubble nie.  Die ontwerp is van so aard dat hy brandstof sal hê vir minstens tien jaar. Een fout en $10 biljoen is in die water.

 

SMACS 0723 (foto met erkenning aan NASA, ESA, CSA en STScI geplaas - https://webbtelescope.org/copyright)

SMACS 0723 – só ver

Die eerste beeld wat bekendgestel is van die diepruim (stet) en meer spesifiek van die sterrestelselswerm (SMACS 0723). Wat ’n mens hier sien, is derduisende sterrestelsels, insluitend die mees dowwe voorwerpe nóg, wat sigbaar gemaak is danksy naby-infrarooilig.

Die fokuspunt van die beeld is ’n sterrestelselswerm in die middel van die beeld wat 4,6 miljard jaar oud is. Die lig afkomstig daarvan is dus net ’n bietjie ouer as die aarde. Van die ander sterrestelsels is tot 13,1 miljard ligjaar weg.  Dié wat blouer skyn, is ouer met minder stof en dié wat rooier is, is jonger met meer stof.

Hoe groot is dié deel van die heelal met sy ontelbare aantal voorwerpe? Indien jy ’n korreltjie sand op die tippie van jou vinger sou sit en jou arm voor jou uithou na iemand wat op die grond  sit, is dít al wat die ganse sterrestelselswerm se foto vasvang. Die res van wat in die heelal is, is ook nog daar en vertoon nie op die beeld nie.

So vreeslik enorm is die heelal, en so nietig is ons.

Daar is iets anders interessant op dié beeld. Die helder, wit, groot sterrestelsel in die middel en die ander rondom dit word gebind deur swaartekrag. Dit veroorsaak dat die lig van ander sterrestelsels ver agtertoe gebuig word en dit lyk dan asof hulle ’n geboë vorm het, amper soos halfmane. Die sterrestelsels is agter dié in die voorgrond en sodra hulle lig bots teen die ander, word die lig gebuig.  Dit skep ’n swaartekraglens.

Die Suidelike Ringnewel (foto met erkenning aan NASA, ESA, CSA en STScI geplaas - https://webbtelescope.org/copyright

Die Suidelike Ringnewel

Die Suidelike Ringnewel is sowat 2 500 ligjaar van die aarde in die Seil-konstellasie. Dit bestaan uit twee sterre wat om mekaar wentel.  Die sterwende witdwerg (stet) in die middel is al vir derduisende jare besig om stof en gas te verloor – wat nou vir die eerste keer in soveel besonderhede gesien word.

Dit is in ’n wentelbaan met die ander helder ster wat in die toekoms sy eie newel sal skep. Soos die twee om mekaar wentel roer hulle letterlik die pot vol gas en stof wat die asimmetriese patrone veroorsaak. Omdat dit tienduisende jare neem om te gebeur, kan sterrekundiges die geskiedenis van die ster karteer. Uiteindelik sal al die stof tot diep in die ruimte in reis. Ver, ver weg.

Stephan se Kwintet (foto met erkenning aan NASA, ESA, CSA en STScI geplaas - https://webbtelescope.org/copyright)

Stephan se Kwintet

Die foto is ’n mosaïek van ’n duisend beelde met meer as 150 miljoen beeldelemente. Die sterrestelsels word ’n “kwintet” genoem, hoewel die naaste een 40 miljoen ligjaar weg is en die ander vier 300 miljoen ligjaar.

Hierin is sterrestelsels besig om te vorm en al klink dit ver weg, is dit in kosmiese terme naby. Dit gee aan kenners ’n sitplek in die voorste gestoeltes om te sien wat gebeur.

Dié sterrestelsels is in 1877 deur ’n Fransman Édouard Stephan in die Marseille-observatorium ontdek.

Die eksoplaneet

Webb se groot spieël kon die sterlig sien wat deur die atmosfeer van ’n eksoplaneet (WASP-96b) ’n duisend ligjaar van die aarde, gestraal het. Soos die planeet voor sy ster verbykom, het dit ’n chemiese afdruk gelaat wat daarop dui dat waterdamp en wolke teenwoordig is.

WASP-96b is een van meer as 5 000 bevestigde eksoplanete in die Melkweg. Die instrumente van die Webb kan gasse in die atmosfeer meet, op dieselfde manier wat DNS ’n aanduiding is van uniekheid, omdat atome en molekules hulle eie eienskappe en patrone het van die golflengtes wat hulle absorbeer.

Die Carina-newel (foto met erkenning aan NASA, ESA, CSA en STScI geplaas - https://webbtelescope.org/copyright)

Carina-newel

Die newel (NGC 3372) laat ’n mens dink aan berge op die aarde. Die spesifieke area waarop gefokus is, word die Kosmiese Berghange (NGC 3324) genoem en is eintlik op die rand van ’n reusagtige, gasagtige, en “hol” area binne-in die Carina-newel.

Die “hol” area is uitgekerf uit die newel deur die intense ultravioletstraling en die sonwinde van die geweldige massiewe, warm en jong sterre wat in die middel is. Die hoë-energiestraling van die sterre is besig om die newel te erodeer.

Dit wat lyk soos stoom, afkomstig van die “berge”, is warm geïoniseerde gas en warm stof wat uit die newel stroom. Die “pilare” bo die gloeiende gas styg uit bo die versengende ultravioletstraling van die nuwe sterre. Strome goudkleurige materiaal skiet weg van stofbedekte proto-sterre in die nabyheid tot diep in die interstellêre ruimte.

Die tyd waarin sterre gebore word, is moeilik om vas te vang, omdat dit vir ’n individuele ster net tussen 50 000 en 100 000 jaar neem. ’n Oogwink in kosmiese tyd.

Sterre is die bron van noodsaaklike materiaal in die heelal. Hulle herwin en versprei die elementêre boublokke van alles wat ons sien. Nuwe sterre, newels van gas en stof, planete. Alles: mense, diere, plante en lewe. Alle lewe op aarde bevat koolstof, en alle koolstof is oorspronklik gevorm in die kern van sterre.

Ons is die sterre en hulle is ons.

Lees ook:

Ruimterommel en binnekort derduisende satelliete om die aarde

Die supermassiewe gravitasiekolk in die middel van die Melkweg

  • 1

Kommentaar

  • Reageer

    Jou e-posadres sal nie gepubliseer word nie. Kommentaar is onderhewig aan moderering.


     

    Top