En büyük ilk haftalarda gişe rekorları kıran sonuçlar James Webb Uzay Teleskobu’nun araştırmalar, hayal edilebilecek en uç mesafelerde ve zamanlarda devasa gökadaları görmeyi içeriyordu. Ancak en açıklayıcı gözlemlerinden bazıları, Güneş Sistemimizin kenarlarında şimdiye kadar görülen en küçük nesneleri arayacaktır.
JSWT’nin yakın kızılötesi NIRCam’ını Hubble’dan neredeyse eşzamanlı optik gözlemlerle bir ekipte kullanan bir gökbilimci ekibi, şimdiye kadar görülen en küçük nesnelere bakmayı planlıyor. Kuiper Kuşağı — insanlığın bu mesafede daha önce bulabildiği her şeyden üç ila dört kat daha küçük. Ve onları gözlemleyerek, Pluto ve Eris gibi cüce gezegenlerin oluşumun ortasında kesintiye uğramadan önce, erken Güneş Sistemi’ndeki gezegen oluşumunun ilk aşamaları hakkında uzun süredir devam eden soruları çözmeyi umuyorlar.
Ne var ne yok – JWST, astronomların geçmişte eriştiği araçlara kıyasla son derece hassastır, vurguluyor Wes Fraser, Kanada’daki Dominion Astrofizik Gözlemevi’nde bir astronom. 2003 yılında, aynı ekibin bazı üyeleri, Kuiper Kuşağı’ndaki nesnelerin boyut dağılımını belirlemek için o zamanlar mevcut olan en hassas enstrüman olan Hubble Uzay Teleskobu’nun 2002’de kurulan Gelişmiş Araştırmalar için Kamerasını kullandılar.
Bu anket, gökyüzünün şimdiye kadar çekilmiş en büyük, en derin görüntülerinden birini yarattı. Ancak genişliği 100 kilometrenin altında olan bir avuç nesneyi ortaya çıkarabiliyordu. Yaklaşık 40 saatlik bu gibi oldukça kısa bir ilk gözlemde bile, Webb Teleskobu nesneleri neredeyse iki kadir (yaklaşık 6x) daha sönük görebilir.
Bu, Kuiper Kuşağında gözlemlenebilir en küçük nesnelerin boyutunun 20 kilometreden yaklaşık beş kilometreye düşmek üzere olduğu anlamına geliyor. Ve bu çok büyük bir fark gibi görünmese de Fraser, bu ayrımın gezegenlerin oluşumunu anlamak için çok önemli olduğunu belirtiyor. Fraser, “Aslında nispeten kritik bir eşiği aşıyor gibi görünüyor” diyor. Ters.
Neden önemli – Uzun süredir devam eden bir tartışmayı çözmeye yardımcı olacak. Gökbilimciler, ilk gezegenlerin oluşumunun iki farklı modeline sahiptir. Daha eski olan, birer birer çakılların çarpıştığı ve kayalar oluşturduğu, bunların çarpıştığı ve sonunda gezegenimsilere dönüştüğü, vb. hiyerarşik bir büyüme modelidir. Daha yeni bir model, bir gaz ve toz bulutunun toplandığı ve hızla daha büyük nesneler oluşturduğu yerçekimi çöküşü ile tanımlanır.
Bu modellerin her ikisi de geçmişte gökbilimciler tarafından kolayca gözlemlenen nesnelerin boyutunda benzer sonuçlar veriyor. Ancak Webb’in görebileceği minik Kuiper Belt nesneleri, iki modeli teste tabi tutabilecek.
Fraser, göreceli verimsizliği nedeniyle, hiyerarşik büyüme modeli “çok büyük miktarda çok küçük nesneler üretecek – tozun yüzde birinden daha azı aslında Plüton’a giriyor” diyor Fraser. Kütleçekimsel çöküş modeli, küçük nesneleri gezegenimsilere dönüştürmekte çok daha etkilidir ve “ayırt etmek çok kolay olmalı, çünkü birinde 30 veya 50 nesne göreceksiniz, diğerinde ise 5 tane göreceksiniz. 10’a kadar.” Gökbilimciler, Kuiper Kuşağı’nda kaç tane küçük nesne olduğunu görerek, gezegenleri ilk oluşturan süreçler hakkında çok daha iyi bir fikre sahip olacaklar.
JWST’yi Hubble ile birlikte kullandıkları için, bu nesnelerin yüzeyinde görsel veriler de elde edebilecekler – bu, gökbilimcilerin Kuiper Kuşağı Nesnelerinin güçlü çarpışmalar geçirmiş gibi görünüp görünmediklerini veya nispeten lekesiz yüzeylere sahiptirler. Ayrıca, daha büyük nesneler gibi ikili çiftlerde meydana gelip gelmediklerini de görebilecekler – yerçekimi çöküşünün en hayati kanıtlarından biri.
Sıradaki ne – Dr. Fraser, bunun yalnızca ilk gözlem dizisi olduğunu ve gelecekte daha fazlasının neredeyse kesinlikle gerçekleşeceğini belirtiyor. Daha uzun gözlemler, daha küçük nesneleri hala görebilecekti.
Ancak daha da önemlisi, farklı gökbilimciler arasında veri paylaşımıdır. Diğer gökbilimciler, hatta Webb’i Güneş Sistemi’nin arka bahçesi yerine en uzak nesnelerde eğitenler bile, aynı uzay bölgesi hakkında benzer gözlemler yapıyorlar. Ve Fraser bunun bir aydınlanmaya yol açtığını söylüyor: “yaklaşık bir ay önce, meslektaşlarımla henüz konuşamadığım bir şey aklıma geldi”, “aman tanrım, bu verileri şu şekilde kullanabiliriz” diyor. planlı gözlem ile tamamen aynı şekilde ve bilime ücretsiz sahip olun! Hangisi harika.”
Dünyanın dört bir yanından farklı alt alanlardaki meslektaşlarıyla konuştuktan sonra, ekip şimdi kendi gözlemlerine ek olarak başka gözlemleri de kullanmaya başlamayı planlıyor. Pek çok farklı gökbilimci, Güneş Sistemi’nin tutulma düzlemi boyunca art arda birçok kısa pozla aynı türden çekimler yapmak için Webb’in NIRCam’ını kullanacak. Fraser, ekibin görüntüleri yeniden kullanabileceğini, tıpkı diğer gökbilimcilerin görüntülerinde “doğal olarak verilerimizden düşecek” uzak galaksileri bulabileceklerini belirtiyor.
Ve bir durumda, bu, sahada farklı yönlere giden eski arkadaşlarla yeniden bağlantı kurmayı gerektirdi. “Galaksilerde ve kozmolojide çalışıyor, ben Güneş Sistemi üzerinde çalışıyorum. Daha farklı olamazlardı. Onun programı kozmoloji araştırmasını yürütüyor olabilir. Aksi takdirde, gerçek bir profesyonel bağlamda onunla konuşmak için asla bir nedenim olmazdı. Ve bu benim için gerçekten çok havalı.”
Bu diğer gözlemler de Güneş Sistemi çevresinden olacak, bu da “şimdi bu büyüklükteki nesnelerin dinamik dağılımını elde ediyoruz” anlamına geliyor, beklenmedik bir sonuç. Geriye dönüp bakıldığında, gözlemlerin başka bir amaca dönüştürülebileceği Fraser’ı şaşırtmadı. Gökbilimcilerin ilk yayın görüntülerini başka bir amaçla kullanmaya başladıklarına dikkat çekiyor: “Bence bu, JWST’nin sağladığı gibi yeni bir yetenekle ilgili gerçekten güzel şeylerden biri, faydalı olan her türlü veri alınacak. orijinal tasarımcıların hiç düşünmediği, tamamen öngörülemeyen şekillerde.”
Onun için bu, nesilde bir meydana gelen bir değişimi temsil ediyor. “Bence bu henüz konuşulmamış gerçekten güzel şeylerden biri, diğer tesislerden alamayacağınız şekillerde birbirleriyle konuşmayı asla düşünmeyecek olan astronom gruplarını bir araya getirecek… Bu gerçekten , benim için gerçekten vahşi.”