LIVE-UPDATES: Die NASA teilt Bilder des James-Webb-Teleskops

Es erklärt auch, warum wir das Universum in der Vergangenheit betrachten.

Wenn der Stern 10 Lichtjahre entfernt ist, brauchte sein Licht 10 Jahre, um uns zu erreichen: Wir beobachten den Stern so, wie er vor 10 Jahren war. (Das Sonnenlicht braucht acht Minuten, um uns auf der Erde zu erreichen.)

Was die entfernten Objekte betrifft, die Webb erkennen kann, so haben diese Lichtteilchen etwa 13 Milliarden Lichtjahre zurückgelegt und sind 13 Milliarden Jahre lang durch den Weltraum gereist. Das Licht in Webbs „Deep Field“-Bild, das am Montag veröffentlicht wurde, ist eine Momentaufnahme eines Teils des Universums, als es weniger als eine Milliarde Jahre alt war.

Was können Sie für Astronomen über die Zeit erfahren, die dem Urknall am nächsten war?

Wann leuchteten die ersten Sterne? Wann verschmolzen die ersten Galaxien aus den Gaswolken? Wie unterschiedlich waren die ersten Sterne und Galaxien von denen, die heute das Universum bevölkern?

Niemand weiß es wirklich. Es ist ein fehlendes Kapitel in der Geschichte des Universums. Wir wissen, dass das Universum im Moment des Urknalls begann. Diese Explosion hinterließ ein Flüstern von Mikrowellengeräuschen im Hintergrund, das 1964 entdeckt und in den Jahrzehnten seitdem im Detail untersucht wurde. Das Universum kühlte ab, Materie begann zu verklumpen und die ersten Sterne sollen etwa 100 Millionen Jahre nach dem Urknall entstanden sein.

Die frühen Sterne müssen anders gewesen sein, denn der Urknall produzierte nur Wasserstoff und Helium sowie eine kleine Menge Lithium und Beryllium. Keines der schwereren Elemente – Kohlenstoff, Silizium, Eisen und der Rest des Periodensystems – war vorhanden. Einige Astrophysiker glauben, dass viele der ersten Sterne ohne schwere Elemente massiv waren, hell verbrannten und jung in Supernova-Explosionen starben, um Material zu zerstreuen, das später Planeten und schließlich Lebewesen wie uns bilden könnte.

Webb ist das erste Teleskop, das diese frühen Sterne möglicherweise identifizieren und analysieren kann.

Warum helfen Webb-Tools dabei, diese Arbeit voranzutreiben?

Die beiden Hauptunterschiede zwischen Webb und Hubble sind die Größe des Spiegels – größere Spiegel sammeln mehr Licht – und die Wellenlängen des Lichts, das sie beobachten. Hubble konzentrierte sich auf sichtbare und ultraviolette Wellenlängen und lieferte unvergleichliche neue Ansichten von einem Großteil des Universums.

Aber für das frühe Universum wird der infrarote Teil des Spektrums entscheidend. Dies ist auf den Doppler-Effekt zurückzuführen. Wenn ein Polizeiauto schnell vorrückt, ist die Sirene lauter, wenn sich das Auto nähert, und senkt sich, wenn es wegfährt. Im Grunde passiert das Gleiche mit Licht. Objekte, die auf uns zuschnellen, erscheinen blauer, und sich entfernende Objekte werden röter, weil die Rückzugsbewegung von den Wellenlängen des Lichtteilchens ausgeht. Bei entfernten Objekten wie Sternen und frühen Galaxien wurde ein Großteil des Lichts vollständig in Infrarot umgewandelt.

Infrarotbeobachtungen sind von Teleskopen auf der Erde praktisch unmöglich. Die Atmosphäre blockiert diese Wellenlängen.

Auch Infrarot-Noten können durch Wärmestrahlung leicht verfälscht werden. Aus diesem Grund befindet sich Webb eine Million Meilen von der Erde entfernt und wird von einem massiven Sonnenschild beschattet. Eines der Instrumente, das Mittelinfrarot-Instrument oder MIRI, muss auf minus 447 Grad Fahrenheit gekühlt werden, um richtig zu funktionieren.