Fortsetzung 2 (9-12: Die 12 Entdeckungen mit dem James-Webb-Weltraumteleskops im Jahr 2022. Das fortschrittlichste und teuerste Weltraumteleskop aller Zeiten hat nicht enttäuscht.

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    9. DIE GEHEIMNISSE DES SÜDLICHEN RINGNEBELS

    Wissenschaftler hielten den Südlichen Ringnebel immer für eher unauffällig. Der Gedanke ging dahin, dass der Nebel einfach ein sterbender Stern war, genannt Weißer Zwerg, der seine äußeren Schichten ausgestoßen hatte, die so hell leuchten, wie der Weiße Zwerg Energiewellen ausstrahlt. Die Wissenschaftler wussten auch, dass ein weiterer, nicht sterbender Stern, Teil eines Doppelsternsystems, unter dem hell erleuchteten Gas weitgehend verdeckt war. Aber Webbs atemberaubendes Bild des Nebels, das als Teil seiner ersten Bilder und Daten veröffentlicht wurde, machte deutlich, dass es nicht so einfach war.

    Webb hat die Wolke mit zwei seiner Instrumente abgebildet, der Near Infrared Camera (NIRCam) und dem Mid-Infrared Instrument (MIRI). Mit MIRI sahen die Forscher, dass der Weiße Zwerg nicht unsichtbar war, wie sie es bei dieser Wellenlänge erwartet hatten, sondern rot leuchtete, umgeben von einem Schleier aus kühlem Gas. Woher kam das Gas?

    Die einzige logische Erklärung, so schien es, war, dass der Nebel einen dritten Stern verbarg, der die Quelle des Gases war. Die Hauptkamera des Teleskops hat auch faszinierende Hüllen an den äußeren Rändern des Nebels eingefangen, ähnlich denen um WR140. Sie glauben, dass ein dritter Stern, irgendwo zwischen den beiden bekannten, die kräuselnden Hüllen verursacht haben könnte.

    „Wir glauben, dass all das Gas und der Staub, das wir überall [im südlichen Ringnebel] herumgeschleudert sehen, von diesem einen Stern stammen müssen, aber es wurde von den Begleitsternen in ganz bestimmte Richtungen geschleudert“, sagt Joel Kastner, ein Astronom Das Rochester Institute of Technology in New York und einer der Co-Autoren der Studie.


    10. WEBB ENTDECKT BRAUNEN ZWERG MIT SANDWOLKEN

    Obwohl viele Teleskope Exoplaneten identifiziert haben, wurde Webb nicht dafür entwickelt. Aber entdeckt einen, hat es – und es ist eine außergewöhnlich seltsamer. Zum einen ist VHS 1256 b überhaupt kein Planet. Es ist ein Brauner Zwerg – größer als ein Planet, aber zu klein, um ein richtiger Stern zu sein. Dieser gibt ein schwaches, rötliches Leuchten ab, ein Produkt der modifizierten Form der Fusion, die bei Objekten auftritt, die sehr massiv, aber zu klein sind, um Wasserstoff zu fusionieren. Noch seltsamer war, dass Webb beobachtete, dass der Braune Zwerg sandige Silikatwolken hat – eine Premiere für diese Art von Objekt. Der Exoplanet ist zudem klein für einen Braunen Zwerg und daher jung.

    Wie bei WASP-39b konnte Webb einzelne Chemikalien in der seltsamen Atmosphäre des Braunen Zwergs identifizieren, darunter unter anderem Wasser, Methan, Kohlendioxid und Kalium. Die Verhältnisse der verschiedenen Verbindungen deuten darauf hin, dass das Objekt eine turbulente Atmosphäre hat. Research untersuchte die Atmosphäre in einer Studie, die noch nicht in einer Fachzeitschrift veröffentlicht wurde.

    „In einer ruhigen Atmosphäre gibt es ein erwartetes Verhältnis von beispielsweise Methan und Kohlenmonoxid“, sagte Sasha Hinkley, Astronomin an der University of Exeter in Großbritannien und eine der Co-Autoren der Studie, gegenüber Forbes. „Aber in vielen Exoplaneten-Atmosphären stellen wir fest, dass dieses Verhältnis sehr verzerrt ist, was darauf hindeutet, dass es in diesen Atmosphären eine turbulente vertikale Vermischung gibt, die Kohlendioxid aus der Tiefe ausbaggert, um sich mit dem Methan weiter oben in der Atmosphäre zu vermischen.“


    11. EIN NICHT SO WOLKENLOSER PLANET

    Als Teil ihrer ersten Veröffentlichung von Bildern und Daten von Webb veröffentlichte die NASA das erste Spektrum des Teleskops der Atmosphäre eines Exoplaneten von einem Planeten namens WASP-96b. Webbs Spektrographen analysierten das Licht des Planetensterns, das durch die Atmosphäre des Planeten gefiltert wurde, als er vor ihm vorbeizog, und erhielten ein Spektrum, eine Art „Strichcode“ der Wellenlängen des Lichts, das von der Atmosphäre des Planeten absorbiert wurde.

    Das Spektrum zeigte Anzeichen von dunstigem Himmel, Wolken und Wasserdampf auf dem Planeten. Das ist seltsam, wenn man bedenkt, dass Wissenschaftler früher dachten, der Planet hätte überhaupt keine Wolken. Die Atmosphäre des Planeten hat eine starke Natriumsignatur, wo also die Forscher bis vor kurzem dachten, dass es einen einzigartigen, völlig wolkenlosen Himmel gibt. Die Ergebnisse sind so widersprüchlich, dass Wissenschaftler die Webb- und früheren Daten erneut analysieren und versuchen herauszufinden, wie die scheinbar gegensätzlichen Schlussfolgerungen in Einklang gebracht werden können.

    Die Anzeichen von Wasser auf dem fernen Planeten weisen mit ziemlicher Sicherheit nicht darauf hin, dass es dort Leben geben könnte. Der Planet ist ein „heißer Jupiter“ – ein Gasriese, der halb so massereich, aber etwas größer als der größte Planet unseres Sonnensystems ist, er ist seinem Mutterstern sehr nahe und umkreist ihn alle 3,4 Tage. Die Oberflächentemperatur? Überschreiten einer milden Temperatur von 1.800 Grad Fahrenheit (1.000 Grad Celsius).


    12. VERSTECKTE STERNENENTSTEHUNG WÄHREND GALAXIEN KOLLIDIEREN.

    Eine der Stärken von Webb als Infrarotteleskop ist seine Fähigkeit, durch Staub zu blicken und Dinge zu enthüllen, die Teleskopen wie Hubble, die hauptsächlich sichtbares Licht verwenden, verborgen bleiben. Als Webb ein Bild von zwei kollidierenden Galaxien aufnahm, sah es etwas, das Hubble übersehen hatte – ein Gebiet mit intensiver Sternentstehung, von dem Wissenschaftler sagen, dass es 20-mal schneller Sterne produziert als in unserer eigenen Galaxie.

    Auf dem neuen Bild enthalten die verschmelzenden Galaxien namens IC 1623 einen Bereich der Sternentstehung, der durch Infrarotstrahlung so hell leuchtet, dass er Webbs typisches Beugungsmuster eines hellen Sterns erzeugt, das normalerweise das Ergebnis seiner Beobachtung heller Sterne ist. Der Bereich bildet eine völlig neue Schicht des Bildes, die vor Hubble hinter einer dicken Staubschicht verborgen ist. Die neuen Beobachtungen werden in einer Studie beschrieben, die im Astrophysical Journal veröffentlicht wurde.

    Wissenschaftler glauben, dass die Verschmelzung der Galaxien, die etwa 270 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt sind, möglicherweise auch ein supermassereiches Schwarzes Loch entstehen lässt, das auf dem Webb-Bild nicht sichtbar ist."


    12 amazing James Webb Space Telescope discoveries of 2022
    The most advanced space telescope ever did not disappoint.
    www.space.com


    https://www.eurekalert.org/news-releases/974100?


    NASA’s Webb Takes Its First-Ever Direct Image of Distant World – James Webb Space Telescope


    Webb, Keck Telescopes Team Up to Track Clouds on Saturn’s Moon Titan – James Webb Space Telescope


    The JWST Early Release Science Program for Direct Observations of Exoplanetary Systems II: A 1 to 20 Micron Spectrum of the Planetary-Mass Companion VHS 1256-1257 b
    We present the highest fidelity spectrum to date of a planetary-mass object. VHS 1256 b is a $<$20 M$_\mathrm{Jup}$ widely separated ($\sim$8", a = 150 au),…
    arxiv.org


    GOALS-JWST: Hidden Star Formation and Extended PAH Emission in the Luminous Infrared Galaxy VV 114
    James Webb Space Telescope (JWST) Mid-Infrared Instrument (MIRI) images of the luminous infrared (IR) galaxy VV 114 are presented. This redshift ~0.020 merger…
    ui.adsabs.harvard.edu

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