「熱帯雨林から時の果てまで、ジェームズ ウェッブは宇宙の誕生に戻る航海を始めます」 - 天文学の最新の超強力な宇宙探査機であるジェームズ ウェッブ宇宙望遠鏡 (JWST) が宇宙から離陸したときの打ち上げのナレーションは、このように行われました。クリスマスのフランス領ギアナ。ほとんどのローンチ発表と同様に、ドラマに追加するために少し詩的なライセンスを採用しました.しかし、JWST がその軌道に落ち着き、最初のキャリブレーション画像を送り返してきた今、この機器は過去について何を教えてくれるのでしょうか? また、それはどのように機能するのでしょうか?
望遠鏡をタイムマシンとして特徴づけることは、その能力を過大評価することと過小評価することの両方です。望遠鏡自体は時間を移動しませんが、それが行うことは、過去についての手がかりを与えるだけではありません (たとえば、考古学的発掘や古代遺物の発見など)。
遠く離れた宇宙を覗き込む望遠鏡は、私たちの宇宙の歴史を直接見ることができます . JWST は、実際にどこかに行くのではなく、宇宙の最も初期の瞬間のいくつかの直接画像を送信することで、「時間の端」に戻ることができます。 130億年前、最初の銀河が形成されるのを見ています。これが可能なのは、非常に高感度のセンサーと 6.5 メートルの主鏡を含むテクノロジーと、この 奇妙なトリック のおかげです。 アインシュタインの相対性理論によって可能になります。
相対性理論の基本原則の 1 つは、目に見えるものはすべて過去のものであるということです。その点で望遠鏡について特別なことは何もありません。実際、現在の瞬間を見ることはまったく不可能です。光は移動するのに時間がかかるため (300,000 キロメートルごとに約 1 秒)、遠くにあるものの画像は、到達するまでにすでに古くなっており、過去のある時間のように物を見ています。 /P>
光の速度は非常に速いため、部屋の反対側にあるものを見ると、過去に数ナノ秒しか経っていないため、日常生活では目立ちません。しかし宇宙望遠鏡は、光が何百年も何千年も旅してきた遠くの星や、何十億年も前のように遠く離れた銀河を見ることができます.
ハッブル宇宙望遠鏡を使用すると、ビッグバン自体から数十億年以内に銀河が輝き、星が爆発するのを見ることができました。ハッブル宇宙望遠鏡は、宇宙が星の光にあふれ始めたばかりの最初の数億年の間に、特に明るい銀河を垣間見ることさえできました.
これらの画像を研究することで、当時の宇宙の状態について学んでいます。どのくらい熱く、より混雑していたか、生まれたばかりの星の光によって周囲のガスがどれだけイオン化されたか、物質がどのように集まって形成されたかなどです。それらの星をホストする銀河.
そして、私たち自身の宇宙の近隣は、宇宙の壮大な計画の中で珍しいものではないように見えるため、宇宙の遠い部分の初期の開発について学ぶことは、私たち自身の過去についても教えてくれます.そして、宇宙のその部分がより「普通」になればなるほど、私たちは今、私たちの周りのすべての起源を観察することに近づいています.
テキサス大学オースティン校の天文学者 Caitlin Casey は、JWST を使用して遠い宇宙を研究する最初の人物の 1 人であり、JWST の巨大な鏡と高感度がどれほど重要かを知っています。
「主な違いは、JWST が、地上の望遠鏡やハッブルを使用して得た既存の画像よりも 100 倍深くなるということです」と彼女は説明します。 「これは感度の大幅な向上であり、既知の初期宇宙 [最初の 10 億年] の銀河の数を 100 倍に増やすことができます。」
まもなく、私たちは、第一世代の銀河の最も明るく希少な代表者以上のものを見ることができるようになるでしょう。 JWST を使用すると、最初の星の集まりが宇宙全体で集まり、周囲を照らし、今日私たちの周りに見られる広大で多様な宇宙の舞台を設定するのを見ることができます。
天文学者として、JWST が最終的に、宇宙の構造の起源に関する最も差し迫った疑問のいくつかに答えてくれることを願っています。しかしそれ以上に、私たちの宇宙の歴史の最も深い範囲のこの新しい見方が、私たちが尋ねるのに十分なことさえ知らなかった新しい質問を私たちに提示することを願っています.
JWST の詳細:
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