Berbagai tugas ambisius dari teleskop web dalam mengungkap Teori Big Bang

AntRacela – Teleskop Luar Angkasa James Web (JWST) baru dan terbaik milik Badan Antariksa Amerika Serikat (NASA), diluncurkan pada 25 Desember 2021, berhasil memperpanjang cermin emas hingga selebar 21 kaki minggu lalu, mencapai orbitnya lebih awal. Pekan. Dengan teleskop baru yang mengkilap, semua pekerjaan yang telah ditunggu-tunggu oleh para astronom selama beberapa dekade hampir menjadi kenyataan. Para astronom di University of California, Berkeley tidak sabar untuk melihat mata tajam apa yang bisa bersinar di luar angkasa.

Pekerjaan teleskop sangat ambisius. 10 miliar dolar AS atau Rp. Diproduksi lebih dari 25 tahun dengan anggaran lebih dari $143,5 triliun, web akan menjadi pelengkap yang dihasilkan oleh Teleskop Luar Angkasa Hubble yang sangat sukses. Tentu saja, kemampuan Webb berkali-kali lebih besar daripada Hubble.

“Saya sangat bersyukur bahwa web (akhirnya) diluncurkan dan semuanya tampak berfungsi. Saya pikir itu akan luar biasa,” kata Nate Mulder, mahasiswa doktoral UC Berkeley yang bekerja dengan astronom kampus Imke de Batter. Nama terakhir pemimpin salah satu dari 13 tim yang diberi kesempatan untuk melakukan observasi awal menggunakan web.

Profesor astronomi UC Berkeley Dan Weiss, yang memimpin tim lain, mengatakan 2022 akan menjadi ekstravaganza web. “Pada bagian pertama tahun ini, kami akan menjalankan teleskop, kami akan mulai memperhatikannya di awal musim panas dan musim gugur, dan kemudian kami akan merilis banyak dokumentasi tentang hasil pertama. web. Ini tahun. Luar biasa,” katanya. Web akan mulai digunakan pada bulan Juni atau Juli.

Tepat satu bulan setelah diluncurkan, Web memulai perjalanannya ke luar angkasa menuju tujuan akhirnya, LockRange 2 (L2). Ini adalah tempat khusus di tata surya di mana gaya gravitasi bumi seimbang dengan gaya gravitasi matahari. Web sudah dalam lingkaran cahaya di sekitar L2 pada hari Senin, 24 Januari. Dia akan tinggal di sana dan naik ke alam semesta dari sisi bumi melawan matahari.

Komisi enam bulan

Ketika teleskop berada 1,5 juta kilometer dari Bumi atau empat kali jarak Bumi ke Bulan, para ilmuwan mulai menyelaraskan kaca primer dengan kaca sekunder. Perhatikan, kaca utama Webb adalah kombinasi dari 18 cermin heksagonal berlapis emas.

Ilmuwan lain akan menguji sejumlah alat untuk memastikan bahwa kamera Webb bekerja dengan baik untuk merekam cahaya inframerah dari objek di luar angkasa. Setelah fase uji operasional enam bulan, 13 tim yang dipilih oleh NASA akan bergantian menggunakan teleskop untuk menempatkan instrumen panas untuk menargetkan beberapa objek astronomi. Para ilmuwan telah membuat daftar objek yang akan menjadi fokus utama mereka selama 10 tahun operasi teleskop yang direncanakan atau untuk waktu yang lama.

“Sungguh menakjubkan memiliki dua tim dari 13 tim yang dipimpin oleh rekan-rekan di Berkeley,” kata De Patter.

Misi utama Veppin adalah mempelajari galaksi dan planet yang tersembunyi dan jauh di luar Tata Surya. Namun, De Batter dan timnya yang terdiri dari sekitar 50 astronom kemungkinan akan mengikutinya. Sebaliknya mereka mengarahkan teleskop ke Jupiter, salah satu objek paling terang di langit. .

“Mereka (NASA) mengharapkan beberapa keterlibatan dari komunitas astronomi, apa yang mungkin, apa yang bisa dilakukan web, benar-benar mendorongnya hingga batasnya,” kata De Patter. “Kami datang dengan ide untuk melihat sistem Jovian karena Jupiter sangat terang, tetapi di sebelah Jupiter, Anda memiliki cincin yang sangat redup dan beberapa satelit yang sangat redup. Selain itu, kita akan melihat Io dan fitur spektral redup. sangat menantang karena kedua objek itu sangat dekat dengan Jupiter dan tidak terlihat pada panjang gelombang yang terlihat. Kami pikir itu akan menjadi proposisi yang baik untuk melihat perbedaan besar dalam kecerahan ini.”

Selama beberapa dekade karirnya, De Batter menggunakan teleskop radio dan teleskop optik dan inframerah. Dia juga pengguna Teleskop Luar Angkasa Hubble, yang menjelajahi atmosfer planet terbesar tata surya kita, dengan fokus khusus pada badai besar Jupiter, bulan vulkanik Jupiter Io, dan permukaan es bulan Jovian lain yang disebut Canymete dan cincin Jupiter.

Oleh karena itu, tidak mengherankan jika ia tertarik untuk memanfaatkan panasnya deteksi cahaya inframerah Belahan Tengah, yang menyediakan akses ke berbagai lapisan atmosfer Jupiter yang tidak dapat dieksplorasi menggunakan teleskop di Bumi. “Kami berharap untuk belajar lebih banyak tentang dinamika Titik Merah Besar (badai Jupiter) dan aurora di Kutub Selatan serta kimia dan fisika daerah tropis dan stratosfer,” katanya.

Net Moulter, yang berharap untuk melanjutkan tim De Batter, akan menggunakan panasnya untuk menjelajahi beberapa gunung berapi di Iowa. Dia percaya bahwa dengan data inframerah pusat yang baru, suhu gunung berapi dapat diukur secara akurat sehingga dapat dibandingkan dengan gunung berapi di Bumi.

Awalnya, ia berharap dapat menulis disertasinya dengan menggunakan pengamatan Webb tentang gunung berapi IoT. Namun, karena peluncuran Webb yang tertunda, ia memilih untuk mempelajari atmosfer Uranus dan Neptunus sebagai gantinya. “Ketika web sudah terlambat, kita agak jauh dari Io Science,” Mulder tertawa. “Saya harus lulus dalam waktu tertentu, jadi saya mencari program lain.”

Pembentukan galaksi dan materi gelap

Weiss, seorang profesor astronomi, dan timnya akan menggunakan kesempatan itu untuk mengamati galaksi Bima Sakti dan galaksi satelit terdekatnya. Minat utama Weiss adalah dalam pembentukan galaksi, terutama peran materi gelap di dalamnya. Meski ia adalah pencipta 85 persen materi di alam semesta, materi gelap tetap menjadi misteri.

Weiss dan timnya yang terdiri dari 50 astronom berfokus pada tiga target berbeda. Salah satunya adalah M-92, salah satu gugus bola tertua di Bima Sakti dan salah satu yang paling banyak difoto oleh Hubble. Diharapkan bahwa web akan dapat mendeteksi bintang tertua dan paling redup dan dengan demikian memberikan usia cluster yang lebih akurat. Dengan kemampuan Webb, ia dipercaya mampu mengamati 100 atau lebih gugus bola di Bima Sakti.

Target lainnya adalah galaksi kerdil ultra-samar, satelit Bima Sakti yang berjarak sekitar 98.000 tahun cahaya dari Bumi. Anehnya, galaksi ini memiliki sangat sedikit materi biasa, yang sebagian besar adalah materi gelap. Webb juga dapat mendeteksi galaksi yang sangat redup yang mengungkapkan apa sebenarnya materi gelap itu.

Selain itu, Webs akan menguji resolusi dengan mengamati hingga 3,26 juta tahun cahaya di galaksi yang membentuk bintang tersebut. Diyakini bahwa ini akan meningkatkan pengetahuan tentang tangga jarak kosmik yang digunakan untuk mengukur perluasan alam semesta.

Ketiga tujuan tersebut adalah untuk mengeksplorasi tidak hanya kemampuan teleskop, tetapi juga detektor yang menghasilkan data. “Kami mengembangkan perangkat lunak yang diperlukan untuk menangkap gambar web dan mengubahnya menjadi produk data yang berguna secara ilmiah seperti fluks radiasi, luminositas bintang individu dan galaksi serta galaksi di Bima Sakti kita dan alam semesta terdekat,” katanya.

Titik awal alam semesta

Weiss memprediksi bahwa penemuan terbesar yang dibuat oleh Web adalah tentang kondisi planet-planet di sekitar alam semesta awal dan bintang-bintang lainnya. Mengungkap titik awal penciptaan alam semesta berdasarkan teori Big Bang sebenarnya adalah tujuan utama NASA dalam menaikan panas. Menurutnya, beberapa pertanyaan penting tentang sejarah alam semesta dan kehidupan di alam semesta akan terjawab dalam beberapa tahun ke depan, yang semuanya sepadan dengan panasnya.

“Saya pikir web mendapat perhatian negatif karena label harganya $ 10 miliar, seharusnya hanya beberapa miliar,” kata Weiss.

Baca selengkapnya: Datang ke L2, Teleskop Web siap untuk melihat titik awal Big Bang

“Tetapi pada akhirnya, Anda melihatnya dan berkata, ‘Wah, jika itu berlangsung 10, 15 tahun, itu akan membuka jendela ke planet-planet kuno dan bintang-bintang di alam semesta awal dan memberi tahu kami tentang bagaimana kami datang ke sini, dan itu sangat cocok dengan semua hal luar biasa lainnya yang dilakukan NASA.”