Cuando James Webb finalmente alcanza el espacio, esto es lo que va a ser la caza
Por Matt Williams, para Space Noviembre 17 de 2017
Desde que el proyecto se concibió por primera vez, los científicos han estado esperando ansiosamente el día en que el Telescopio Espacial James Webb (JWST) se lleve al espacio. Como el sucesor planeado de Hubble, el JWST utilizará sus potentes capacidades de imágenes infrarrojas para estudiar algunos de los objetos más distantes del Universo (como la formación de las primeras galaxias) y estudiar planetas extra solares alrededor de las estrellas cercanas.
Sin embargo, ha habido mucha especulación y se habla acerca de cuáles objetivos serán los primeros de JWST. Afortunadamente, siguiendo la recomendación del Comité de Asignación de Tiempo y una revisión técnica exhaustiva, el Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial (STScI) anunció recientemente que ha seleccionado trece programas de ciencia de "lanzamiento temprano", que el JWST pasará sus primeros cinco meses en servicio estudiando .
Como parte del Programa de Ciencia Discrecional de Lanzamiento Temprano del Director de JWST (DD-ERS), estos trece objetivos fueron elegidos por un riguroso proceso de revisión por pares. Esta consistió en 253 investigadores de 18 condados y 106 instituciones científicas que eligen entre más de 100 propuestas. A cada programa se le asignaron 500 horas de tiempo de observación una vez que finalizó el período de puesta en servicio de 6 meses.
El elemento del Telescopio óptico de JWST / Módulo de instrumentos de Ciencias integradas (OTIS) que se somete a pruebas en el Centro espacial Johnson de la NASA. Crédito de la imagen: NASA / Desiree Stover
Como dijo Ken Sembach, director del Space Telescope Science Institute (STScI), en un comunicado de prensa de la ESA:
Cada programa contará con el conjunto de cuatro instrumentos científicos de JWST, que han sido aportados por la NASA, la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Agencia Espacial Canadiense (CSA). Estos incluyen el Espectrógrafo de infrarrojo cercano (NIRSpec) y el Instrumento de infrarrojo medio (MIRI) desarrollado por la ESA, así como la Cámara de infrarrojo cercano (NIRCam) desarrollada por la NASA y la STScI, y la Cámara de infrarrojos cercana y Espectrógrafo Slitless (NIRISS) desarrollado por CSA.
Los trece programas seleccionados incluyen "Through the Looking GLASS", que se basará en la experiencia de la comunidad astronómica utilizando Hubble para realizar espectroscopía sin corte y levantamientos previos para recopilar datos sobre la formación de galaxias y el medio intergaláctico, desde las primeras épocas del Universo hasta el presente día. El investigador principal (PI) de este programa es Tommaso Treu de la Universidad de California en Los Ángeles.
Una vez desplegado, el JWST llevará a cabo una variedad de misiones científicas destinadas a mejorar nuestra comprensión del Universo. Crédito de la imagen: NASA / STScI
Otro es el programa de Ciencia de Liberación Temprana de Evolución Cósmica (CEERS), que realizará observaciones superpuestas para crear una encuesta extragaláctica coordinada. El objetivo de esta encuesta es permitir a los astrónomos ver la primera luz visible del Universo (alrededor de 240,000 a 300,000 años después del Big Bang), así como información de la Época de Reionización (aproximadamente 150 a 1000 millones de años atrás) y el período cuando se formaron las primeras galaxias. El PI para este programa es Steven Finkelstein de la Universidad de Texas en Austin.
Luego está el Programa de Ciencia de Lanzamiento Temprano Comunitario Exoplanet, que se basará en el trabajo de los telescopios espaciales Hubble, Spitzer y Kepler mediante encuestas de exoplanetas. Al igual que sus predecesores, esto consistirá en monitorear las estrellas para detectar caídas periódicas en el brillo que son causadas por los planetas que pasan entre ellos y el observador (también conocido como fotometría de tránsito).
Sin embargo, en comparación con misiones anteriores, el JWST podrá estudiar planetas en tránsito con un detalle sin precedentes, que se espera revele volúmenes sobre sus respectivas composiciones, estructuras y dinámicas atmosféricas. Por lo tanto, se espera que este programa, para el cual el PI es Imke de Pater de la Universidad de California en Berkeley, revolucione nuestra comprensión de los planetas, la formación de planetas y los orígenes de la vida.
También se enfoca en el estudio de exoplanetas el programa de imágenes de alto contraste de los exoplanetas y los sistemas extraplanetarios, que se enfocará en los planetas con imágenes directas y en los discos de desechos circunestelares. Una vez más, el objetivo es utilizar las capacidades mejoradas de JWST para proporcionar análisis detallados sobre la estructura atmosférica y las composiciones de los exoplanetas, así como las propiedades de partículas en la nube de los discos de desechos.
Impresión del artista del planeta orbitando una estrella enana roja. Crédito de la imagen: ESO / M. Kornmesser
Pero, por supuesto, no todos los programas están dedicados al estudio de las cosas más allá de nuestro sistema solar, como lo demuestra el programa que se centrará en Júpiter y el sistema joviano. Además de la investigación realizada por las misiones Galileo y Juno, el JWST utilizará su conjunto de instrumentos para caracterizar y producir mapas de capas de nubes, vientos, composición, actividad auroral y estructura de temperatura de Júpiter.
Este programa también se centrará en algunas de las lunas más grandes de Júpiter (también conocidas como las "Lunas de Galileo" y la estructura de anillos del planeta. Los datos obtenidos por el JWST se usarán para producir mapas de la atmósfera y la superficie volcánica de Io, la tenue atmósfera de Ganímedes, proporcionan restricciones en la estructura térmica y atmosférica de estas lunas, y buscan plumas en sus superficies. Como Alvaro Giménez, el Director de Ciencia de la ESA, proclamó:
Durante su misión, que durará un mínimo de cinco años (salvo extensiones), el JWST también abordará muchos otros temas clave de la astronomía moderna, explorando el Universo más allá de los límites de lo que Hubble ha sido capaz de ver. También se basará en observaciones hechas por Hubble, examinando galaxias cuya luz se ha estirado en longitudes de onda infrarrojas mediante la expansión del espacio.
El espejo primario de 18 segmentos del Telescopio Espacial James Webb, un espejo de berilio recubierto de oro, tiene un área de recolección de 25 metros cuadrados. Crédito de la imagen: NASA / Chris Gunn
Más allá de mirar hacia atrás en el tiempo para trazar la evolución cósmica, Webb también examinará los agujeros negros supermasivos (SMBH) que se encuentran en el centro de la mayoría de las galaxias masivas, con el fin de obtener estimaciones de masa precisas. Por último, pero no menos importante, Webb se centrará en el nacimiento de nuevas estrellas y sus planetas, centrándose inicialmente en mundos del tamaño de Júpiter y luego cambiando el enfoque para estudiar super-Tierras más pequeñas.
John C. Mather, Senior Project Scientist para JWST y astrofísico senior en el Goddard Space Flight Center de la NASA, también expresó entusiasmo por los programas seleccionados. "Estoy encantado de ver la lista de los objetivos más fascinantes de los astrónomos para el telescopio Webb, y estoy ansioso de ver los resultados", dijo. "Esperamos totalmente sorprendernos por lo que encontramos".
Durante años, los astrónomos y los investigadores han estado esperando ansiosamente el día en que el JWST comience a reunir y publicar sus primeras observaciones. ¡Con tantas posibilidades y tantas esperanzas por descubrir, el despliegue del telescopio (que está programado para 2019) es un evento que no puede llegar lo suficientemente pronto!
Lectura adicional: ESA, STScI
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Por Matt Williams, para Space Noviembre 17 de 2017
Desde que el proyecto se concibió por primera vez, los científicos han estado esperando ansiosamente el día en que el Telescopio Espacial James Webb (JWST) se lleve al espacio. Como el sucesor planeado de Hubble, el JWST utilizará sus potentes capacidades de imágenes infrarrojas para estudiar algunos de los objetos más distantes del Universo (como la formación de las primeras galaxias) y estudiar planetas extra solares alrededor de las estrellas cercanas.
Sin embargo, ha habido mucha especulación y se habla acerca de cuáles objetivos serán los primeros de JWST. Afortunadamente, siguiendo la recomendación del Comité de Asignación de Tiempo y una revisión técnica exhaustiva, el Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial (STScI) anunció recientemente que ha seleccionado trece programas de ciencia de "lanzamiento temprano", que el JWST pasará sus primeros cinco meses en servicio estudiando .
Como parte del Programa de Ciencia Discrecional de Lanzamiento Temprano del Director de JWST (DD-ERS), estos trece objetivos fueron elegidos por un riguroso proceso de revisión por pares. Esta consistió en 253 investigadores de 18 condados y 106 instituciones científicas que eligen entre más de 100 propuestas. A cada programa se le asignaron 500 horas de tiempo de observación una vez que finalizó el período de puesta en servicio de 6 meses.
El elemento del Telescopio óptico de JWST / Módulo de instrumentos de Ciencias integradas (OTIS) que se somete a pruebas en el Centro espacial Johnson de la NASA. Crédito de la imagen: NASA / Desiree Stover
Como dijo Ken Sembach, director del Space Telescope Science Institute (STScI), en un comunicado de prensa de la ESA:
"Nos impresionó la alta calidad de las propuestas recibidas. Estos programas no solo generarán una gran ciencia, sino que también serán un recurso único para demostrar las capacidades de investigación de este extraordinario observatorio a la comunidad científica mundial ... Queremos que la comunidad de investigación sea lo más científicamente productiva posible, lo antes posible, que Es por eso que estoy muy contento de poder dedicar casi 500 horas de tiempo discrecional del director a estas observaciones científicas de lanzamiento temprano ".
Cada programa contará con el conjunto de cuatro instrumentos científicos de JWST, que han sido aportados por la NASA, la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Agencia Espacial Canadiense (CSA). Estos incluyen el Espectrógrafo de infrarrojo cercano (NIRSpec) y el Instrumento de infrarrojo medio (MIRI) desarrollado por la ESA, así como la Cámara de infrarrojo cercano (NIRCam) desarrollada por la NASA y la STScI, y la Cámara de infrarrojos cercana y Espectrógrafo Slitless (NIRISS) desarrollado por CSA.
Los trece programas seleccionados incluyen "Through the Looking GLASS", que se basará en la experiencia de la comunidad astronómica utilizando Hubble para realizar espectroscopía sin corte y levantamientos previos para recopilar datos sobre la formación de galaxias y el medio intergaláctico, desde las primeras épocas del Universo hasta el presente día. El investigador principal (PI) de este programa es Tommaso Treu de la Universidad de California en Los Ángeles.
Una vez desplegado, el JWST llevará a cabo una variedad de misiones científicas destinadas a mejorar nuestra comprensión del Universo. Crédito de la imagen: NASA / STScI
Otro es el programa de Ciencia de Liberación Temprana de Evolución Cósmica (CEERS), que realizará observaciones superpuestas para crear una encuesta extragaláctica coordinada. El objetivo de esta encuesta es permitir a los astrónomos ver la primera luz visible del Universo (alrededor de 240,000 a 300,000 años después del Big Bang), así como información de la Época de Reionización (aproximadamente 150 a 1000 millones de años atrás) y el período cuando se formaron las primeras galaxias. El PI para este programa es Steven Finkelstein de la Universidad de Texas en Austin.
Luego está el Programa de Ciencia de Lanzamiento Temprano Comunitario Exoplanet, que se basará en el trabajo de los telescopios espaciales Hubble, Spitzer y Kepler mediante encuestas de exoplanetas. Al igual que sus predecesores, esto consistirá en monitorear las estrellas para detectar caídas periódicas en el brillo que son causadas por los planetas que pasan entre ellos y el observador (también conocido como fotometría de tránsito).
Sin embargo, en comparación con misiones anteriores, el JWST podrá estudiar planetas en tránsito con un detalle sin precedentes, que se espera revele volúmenes sobre sus respectivas composiciones, estructuras y dinámicas atmosféricas. Por lo tanto, se espera que este programa, para el cual el PI es Imke de Pater de la Universidad de California en Berkeley, revolucione nuestra comprensión de los planetas, la formación de planetas y los orígenes de la vida.
También se enfoca en el estudio de exoplanetas el programa de imágenes de alto contraste de los exoplanetas y los sistemas extraplanetarios, que se enfocará en los planetas con imágenes directas y en los discos de desechos circunestelares. Una vez más, el objetivo es utilizar las capacidades mejoradas de JWST para proporcionar análisis detallados sobre la estructura atmosférica y las composiciones de los exoplanetas, así como las propiedades de partículas en la nube de los discos de desechos.
Impresión del artista del planeta orbitando una estrella enana roja. Crédito de la imagen: ESO / M. Kornmesser
Pero, por supuesto, no todos los programas están dedicados al estudio de las cosas más allá de nuestro sistema solar, como lo demuestra el programa que se centrará en Júpiter y el sistema joviano. Además de la investigación realizada por las misiones Galileo y Juno, el JWST utilizará su conjunto de instrumentos para caracterizar y producir mapas de capas de nubes, vientos, composición, actividad auroral y estructura de temperatura de Júpiter.
Este programa también se centrará en algunas de las lunas más grandes de Júpiter (también conocidas como las "Lunas de Galileo" y la estructura de anillos del planeta. Los datos obtenidos por el JWST se usarán para producir mapas de la atmósfera y la superficie volcánica de Io, la tenue atmósfera de Ganímedes, proporcionan restricciones en la estructura térmica y atmosférica de estas lunas, y buscan plumas en sus superficies. Como Alvaro Giménez, el Director de Ciencia de la ESA, proclamó:
"Es emocionante ver el compromiso de la comunidad astronómica en el diseño y la propuesta de cuáles serán los primeros programas científicos para el Telescopio Espacial James Webb. Webb revolucionará nuestra comprensión del universo y los resultados que surgirán de estas primeras observaciones marcarán el comienzo de una nueva aventura emocionante en astronomía ".
Durante su misión, que durará un mínimo de cinco años (salvo extensiones), el JWST también abordará muchos otros temas clave de la astronomía moderna, explorando el Universo más allá de los límites de lo que Hubble ha sido capaz de ver. También se basará en observaciones hechas por Hubble, examinando galaxias cuya luz se ha estirado en longitudes de onda infrarrojas mediante la expansión del espacio.
El espejo primario de 18 segmentos del Telescopio Espacial James Webb, un espejo de berilio recubierto de oro, tiene un área de recolección de 25 metros cuadrados. Crédito de la imagen: NASA / Chris Gunn
Más allá de mirar hacia atrás en el tiempo para trazar la evolución cósmica, Webb también examinará los agujeros negros supermasivos (SMBH) que se encuentran en el centro de la mayoría de las galaxias masivas, con el fin de obtener estimaciones de masa precisas. Por último, pero no menos importante, Webb se centrará en el nacimiento de nuevas estrellas y sus planetas, centrándose inicialmente en mundos del tamaño de Júpiter y luego cambiando el enfoque para estudiar super-Tierras más pequeñas.
John C. Mather, Senior Project Scientist para JWST y astrofísico senior en el Goddard Space Flight Center de la NASA, también expresó entusiasmo por los programas seleccionados. "Estoy encantado de ver la lista de los objetivos más fascinantes de los astrónomos para el telescopio Webb, y estoy ansioso de ver los resultados", dijo. "Esperamos totalmente sorprendernos por lo que encontramos".
Durante años, los astrónomos y los investigadores han estado esperando ansiosamente el día en que el JWST comience a reunir y publicar sus primeras observaciones. ¡Con tantas posibilidades y tantas esperanzas por descubrir, el despliegue del telescopio (que está programado para 2019) es un evento que no puede llegar lo suficientemente pronto!
Lectura adicional: ESA, STScI
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