ウェッブ宇宙望遠鏡は、地球の軌道からこれまでに送られた最先端の科学機器のいくつかを使用して構築されています。 天文学者は、宇宙船がブラックホール、星がどのように生まれて死ぬか、そして他の星を周回する惑星の大気中に何があるかについてもっと理解するのに役立つと信じています。 おそらく、ビッグバンに近い時代を垣間見ることができるでしょう。
より多くの科学者が数十億年前を見るのを見るのはなぜですか?
光速を覚えていますか? 宇宙の真空を通して、毎秒186,000マイル、または年間およそ6兆マイル以上の安定したペース。
これにより、光年(光が1年で移動する距離)が宇宙の距離の便利な測定棒になります。
また、私たちが過去に宇宙を見る理由についても説明します。
星が10光年離れている場合、その光が私たちに届くまでに10年かかりました。私たちは10年前と同じように星を観測しています。 (地球上で私たちに到達するのに8分かかる。)
Webbが検出できる遠方の物体に関しては、これらの光の粒子は約130億光年を移動し、130億年の間宇宙を移動しました。 月曜日にリリースされたWebbの「ディープフィールド」画像の光は、10億年未満の宇宙の一部のスナップショットです。
天文学者にとってビッグバンに最も近い時期についてもっと知ることができますか?
最初の星はいつ点灯しましたか? 最初の銀河がガス雲から合体したのはいつですか? 最初の星や銀河は、今日宇宙に存在するものとどのくらい異なっていましたか?
誰も本当に知りません。 それは宇宙の歴史の中で欠けている章です。 宇宙はビッグバンの瞬間に始まったことを私たちは知っています。 この爆発は、1964年に発見されたマイクロ波ノイズの背景のささやきを残し、それ以来数十年にわたって詳細に研究されてきました。 宇宙は冷え、物質は凝集し始め、最初の星はビッグバンから約1億年後に形成されたと考えられています。
ビッグバンは少量のリチウムとベリリウムと一緒に水素とヘリウムしか生成しなかったので、初期の星は異なっていたに違いありません。 炭素、シリコン、鉄、その他の周期表など、より重い元素は存在しませんでした。 一部の天体物理学者は、重元素を欠いた最初の星の多くが巨大で、明るく燃え上がり、超新星爆発で若くして死んで、後に惑星を形成し、最終的には私たちのような生物を形成する可能性のある物質を分散させたと信じています。
Webbは、これらの初期の星を識別して分析できる可能性のある最初の望遠鏡です。
Webbツールがこの作業を進めるのに役立つのはなぜですか?
WebbとHubbleの2つの主な違いは、ミラーのサイズ(ミラーが大きいほど、より多くの光を集める)と、観察する光の波長です。 ハッブルは可視波長と紫外線波長に焦点を合わせ、宇宙の多くの比類のない新しいビューを提供しました。
しかし、初期の宇宙では、スペクトルの赤外線部分が重要になります。 これはドップラー効果によるものです。 パトカーが速く進んでいるとき、車が近づくとサイレンが大きくなり、車が離れるとサイレンが下がります。 基本的に同じことが光でも起こります。 私たちに向かってスピードを上げているオブジェクトは青く見え、遠ざかるオブジェクトは、光の粒子の波長から後退する動きが広がるため、赤くなります。 星や初期の銀河などの遠方の物体の場合、光の多くはずっと赤外線に変換されていました。
地球上の望遠鏡からの赤外線観測は本質的に不可能です。 大気はそれらの波長を遮断します。
赤外線ノートは、熱放射によって簡単に歪むこともあります。 そのため、Webbは地球から数百万マイル離れた場所にあり、巨大な日よけで覆われています。 機器の1つである中赤外線機器(MIRI)は、正しく機能するために華氏マイナス447度まで冷却する必要があります。
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