볼티모어 – 지금까지 그것은 하늘에서 보는 눈 사탕이었습니다. 이해할 수 없을 정도로 멀리 떨어져 있고 이해할 수 없는 빛의 덩어리로 가득 찬 광대한 검은 공간입니다. 우리가 이미 알고 있다고 생각했던 해왕성, 목성 및 기타 이웃의 유령 이미지. 제임스 웹 우주 망원경의 투과 적외선 눈으로 본 성운과 은하.
아폴로 달 착륙을 추진하던 당시 NASA 국장 제임스 웹의 이름을 딴 이 망원경은 NASA, 유럽 우주국, 캐나다 우주국의 공동 프로젝트입니다. 그것은 1년 전 크리스마스에 출시되었습니다. 20년 동안의 어려움과 100억 달러 후에 출시되었습니다. 우주를 관찰하는 임무 인간의 눈으로 볼 수 없는 파장에서. 21피트 너비의 기본 거울을 갖춘 Webb은 이전 모델인 허블 우주 망원경보다 7배 더 강력합니다. 계산 방법에 따라 망원경으로 한 시간 동안 관찰하는 데 NASA는 $19,000 이상의 비용이 들 수 있습니다.
그러나 NASA나 천문학자들은 단지 아름다운 사진을 위해 그 모든 돈과 정치적 자본을 지불하지 않았으며 아무도 불평하지 않습니다.
Webb와 Hubble을 모두 관리하는 Space Telescope Science Institute의 임시 이사인 Nancy Levinson은 “첫 번째 이미지는 시작에 불과했습니다.”라고 말했습니다. “진짜 과학으로 바꾸려면 더 많은 것이 필요합니다.”
밝은 미래(적외선)
12월 3일 동안 약 200명의 천문학자들이 망원경의 첫 번째 결과를 듣고 토론하기 위해 연구소의 홀을 가득 채웠습니다. 주최측에 따르면 추가로 300명 정도의 사람들이 온라인에서 목격되었습니다. 이 행사는 Webb의 성공적인 출시 및 개장을 뒤늦게 축하하고 밝은 미래를 미리 보는 자리였습니다.
천문학자들은 한 명씩 연단에 올라 12분 제한을 준수하기 위해 재빨리 수다를 떨며 발견의 세계로 뛰어들었습니다. 상대적으로 젊었을 때에도 이미 초대형 블랙홀을 생성한 은하입니다. 거주 가능한 행성이 있을 수 있는 적색 왜성인 Trappist 1을 공전하는 7개의 암석 외계 행성 중 일부에 대한 대기 연구. (이 데이터는 외계 행성 중 적어도 두 개에 우리가 알고 있는 생명체를 질식시킬 수 있는 원시 수소의 거대한 대기가 부족하지만 물이나 이산화탄소와 같은 밀도가 더 높은 분자의 약한 대기를 가질 수 있음을 시사합니다.)
“우리는 사업을 하고 있습니다.” 몬트리올 대학의 Bjorn Beneke가 외계 행성에 대한 데이터를 제공하면서 선언했습니다.
Rice University의 Megan Reiter는 동료들과 함께 한때 하늘 사탕이 가장 좋아했던 별자리 용골 자리에 있는 별 형성의 흐린 온상인 우주 급류를 통해 “깊은 다이빙”을 했습니다. 그것은 새로운 별에서 나오는 제트, 충격파, 고온에서 태어난 근처의 더 무거운 별에서 나오는 이온화 방사선이 어떻게 끊임없이 우주 지형을 재구성하고 새로운 별을 형성하는지 추적합니다.
Reiter 박사는 인터뷰에서 “이것은 태양이 형성되었을 때 겪은 일의 모델이 될 수 있습니다.”라고 말했습니다.
웹 망원경 아이디어가 처음 제안된 1989년에 참석한 최고의 천문학자들은 발표 중간에 옆자리와 회랑에서 서로 축하하고 망원경 개발에 대한 전쟁 이야기를 나눴습니다. 아이들이 허블과 함께 그들의 성취를 날려버린 데이터를 제시하자 그들은 큰 소리로 숨을 헐떡였습니다.
망원경의 운영 프로젝트 과학자인 Jane Rigby는 1년 전 망원경이 마침내 발사될 때가 가까워졌을 때 그녀의 감정적 혼란을 회상했습니다. 이 기기는 344개의 “단일 지점 오류”가 있는 복잡한 프로세스인 우주에서 펼쳐지도록 설계되었으며 Dr. Rigby만이 이러한 오류를 계속해서 셀 수 있습니다.
그녀는 볼티모어에서 “나는 부인하고 있었다”고 말했다. 그러나 출시와 배포는 완벽하게 진행되었습니다. 이제 그녀는 “나는 꿈을 꾸고 있어요.”라고 말했습니다.
1989년 우주망원경과학연구소(Space Telescope Science Institute)에서 주요 회의를 주재한 산타크루즈 캘리포니아 대학교(University of California, Santa Cruz)의 천문학자인 가스 일링워스(Garth Illingworth)는 “정말 놀랐습니다.”라고 간단히 말했습니다.
회의 첫날 후 리셉션에서 NASA 고다드 우주 비행 센터의 존 매더(John Mather)와 프로젝트 웹(Webb)의 수석 과학자는 처음부터 망원경을 만든 20,000명, 우주에서 망원경을 테스트한 600명의 천문학자, 그것을 사용할 새로운 세대의 과학자들.
“여러분 중 일부는 우리가 이것을 계획하기 시작했을 때 태어나지도 않았습니다.”라고 그는 말했습니다. “타!”
도로 기계
지금까지 카메라, 분광계 및 기타 장비로 가득 찬 망원경은 기대 이상이었습니다. (분석력은 알려진 것의 2배입니다.) Rigby 박사는 망원경의 완벽한 발사로 인해 26년 이상 동안 계속 작동할 수 있는 충분한 기동 연료가 남아 있다고 보고합니다.
그녀와 그녀의 동료들은 기계의 성능 통계를 확인하면서 “행복한 숫자입니다.”라고 말했습니다. Rigby 박사는 망원경의 장비가 아직 보정 중이므로 숫자가 아직 변경될 수 있다고 경고했습니다. 버튼을 눌러 결과를 다시 계산할 준비를 하십시오. 저는 로비에 있는 천문학자들에게 “그렇지 않으면 인생을 싫어하게 될 것입니다.”라고 말했습니다.
아마도 지금까지 가장 큰 Webb 놀라움은 우주의 초기 밀레니엄에서 일어난 사건과 관련이 있을 것입니다. 은하계는 전투 테스트를 거친 우주 모델 추정치보다 더 빠르게 별을 형성, 생성 및 공급하고 있는 것으로 보입니다.
“은하는 어떻게 그렇게 빨리 발전합니까?” 오늘 참석한 Johns Hopkins University의 노벨 물리학상 및 우주론자 Adam Riess가 물었습니다.
한 천문학자가 “우주의 샘”이라고 부르는 그 지역을 탐사하는 것은 JADES(Advanced Deep Extragalactic Survey), CEERS(Cosmic Evolution of Early Launch Science) 및 GLASS(Grism Lens)와 같은 약어를 사용하는 여러 국제 협력의 목표입니다. -Amplified Survey), 우주에서) 및 PEARLS(재이온화 및 렌즈 과학을 위한 기본 외부은하 영역).
Webb의 적외선 비전은 이러한 노력의 핵심입니다. 우주가 팽창함에 따라 먼 은하와 천체는 지구에서 너무 빨리 멀어지고 있어 그 빛이 늘어나고 보이지 않는 적외선 파장으로 변환됩니다. 특정 지점을 지나면 가장 먼 은하들은 너무 빨리 후퇴하고 빛의 파장이 늘어나 허블 망원경으로도 볼 수 없습니다.
Webb 망원경은 최초의 은하가 별들로 번성하기 시작한 10억 년밖에 되지 않은 우주를 대표하는 이 지역을 탐지하고 탐사하도록 설계되었습니다.
“물질이 식고 별을 점화할 만큼 밀도가 높아지려면 시간이 걸립니다. 그녀는 우주의 나이가 40억 년이 되었을 때 별 형성 속도가 최고조에 달했고 그 이후로 감소하고 있다고 덧붙였습니다. 우주의 나이는 이제 138억년입니다.
천문학자들은 적색편이라는 매개변수를 사용하여 우주 거리를 측정합니다. 이 매개변수는 멀리 있는 물체에서 오는 빛이 얼마나 늘어나는지를 나타냅니다. 불과 몇 달 전만 해도 우주의 나이가 약 6억 4천 6백만 년에 해당하는 8의 적색편이는 높은 적색편이로 간주되었습니다. 커티스 레이크 박사와 그녀의 동료들 덕분에 표준 적색편이는 이제 13.2로 우주의 나이가 겨우 3억 2500만 년에 해당합니다.
Curtis-Lake 박사와 그녀의 팀은 Hubble이 발견할 수 없는 은하를 찾기 위해 망원경을 God’s South라고 불리는 하늘 조각으로 향하게 했습니다. 아니나 다를까, 그들 중 네 명은 Creation Heat의 아지랑이 속에 있는 유령들이었다. 후속 측정 결과 그녀가 실제로 시간을 거슬러 올라가고 있음이 확인되었습니다.
“우리는 공개적으로 그렇게 생각했다고 말하고 싶지 않았습니다.” JADES 회원인 University of California, Santa Cruz의 Brant Robertson이 말했습니다.
기록이 오래가지 않을 것으로 예상된다. CEERS 협업은 후보 은하를 보고했습니다. 그것은 16의 적색 편이를 가질 수 있습니다우주의 나이가 겨우 2억 5천만 년이었기 때문입니다.
전문가들은 이미 이러한 과도하게 강조된 은하가 초기 우주의 현재 이론에서 간과되고 근본적인 것을 드러내는 지에 대해 토론하고 있습니다. 아마도 일부 필드 또는 그 당시 중력이 증가하여 은하와 블랙홀의 성장을 가속화하는 영향을 미쳤을 것입니다. 또는 불일치는 단순히 별 형성의 지저분한 세부 사항, 즉 “위상 물리학”에 대한 과학적 회의론을 반영하는 것일 수 있습니다.
지난 20년 동안 천문학자들은 암흑 에너지, 암흑 물질 및 작은 원자 물질 그룹으로 구성된 우주의 견고한 “표준 모델”을 다듬었습니다. 이 패러다임을 깨기에는 너무 이르다고 Curtis Lake 박사는 인터뷰에서 말했습니다. Webb은 그보다 앞서 30년 동안 감시를 받았을 것입니다. 그녀는 “우리는 초기 단계에 있다”고 말했다.
폐회 연설은 Dr. Mather에게 떨어졌습니다. 그는 망원경의 역사를 제한하면서 2011년 취소될 위기에 처했을 때 이 프로젝트를 지지했던 메릴랜드 전 상원의원 Barbara Mikulski에게 고함을 질렀습니다. 그는 또한 NASA의 다음 대작인 행성을 찾고 연구하는 Habitable Worlds Observatory라는 12미터 우주 망원경을 미리 보았습니다.
그는 “우리가 한 모든 일은 그만한 가치가 있었다”고 말했습니다. “그래서 여기 있습니다. 이것은 갈라 파티입니다. 여기 무엇이 있는지 살펴보세요. 우리가 할 마지막 일이 아닙니다.”
