UniverserUniverset forklaret på dansk

Forside Artikler Observationer

James Webb-teleskopet: Sådan ser vi tilbage til universets første galakser

James Webb er det største rumteleskop, der er bygget. Her er fakta om spejlet, solskjoldet og banen ved L2 – og hvad teleskopet har lært os om tidlige galakser og fjerne planeter.

· opdateret · 3 min. læsning

James Webb Space Telescope – ofte bare kaldt JWST eller Webb – er det største og mest avancerede rumteleskop, der nogensinde er sendt op. Det er et samarbejde mellem den amerikanske rumfartsorganisation NASA, den europæiske ESA og den canadiske CSA, og det har siden 2022 leveret billeder og målinger, der har sat gang i hele forskningsfelter.

Fakta om teleskopet

Egenskab Data
Opsendt 25. december 2021 med en europæisk Ariane 5-raket fra Kourou i Fransk Guyana
Hovedspejl 6,5 meter i diameter, 18 sekskantede segmenter
Spejlmateriale Beryllium belagt med et tyndt lag guld
Solskjold Fem lag folie, ca. 21 × 14 meter – omtrent en tennisbane
Placering Bane omkring Lagrange-punktet L2, ca. 1,5 millioner km fra Jorden
Bølgelængder Ca. 0,6–28,5 mikrometer (rødt lys til mellem-infrarødt)
Instrumenter NIRCam, NIRSpec, MIRI og FGS/NIRISS
Første billeder Offentliggjort 11.–12. juli 2022

Webbs spejl har omkring seks gange så stort lysopsamlende areal som Hubble-teleskopets på 2,4 meter. Brændstoffet var oprindeligt beregnet til mindst ti års drift, men fordi opsendelsen og banekorrektionerne var meget præcise, regner NASA med, at teleskopet kan holde sin bane i omkring 20 år.

Hvorfor infrarødt?

Webb ser primært i infrarødt lys, ikke i synligt lys som vores øjne. Det har to store fordele:

  1. Rødforskydning: Lys fra de fjerneste galakser har rejst i over 13 milliarder år gennem et udvidende univers. Undervejs er bølgelængden strakt så meget, at lys, der blev udsendt som ultraviolet eller synligt, nu ankommer som infrarødt.
  2. Gennem støvet: Infrarødt lys trænger lettere gennem de støvskyer, hvor stjerner og planeter fødes.

Ulempen er, at alt varmt – også teleskopet selv – udsender infrarød stråling. Derfor skal Webb være ekstremt koldt. Solskjoldet holder den kolde side under ca. −220 °C, og instrumentet MIRI køles yderligere ned til under 7 kelvin med en særlig køler.

Hvorfor ved L2?

Lagrange-punktet L2 ligger på den side af Jorden, der vender væk fra Solen. Her kan teleskopet hele tiden have Solen, Jorden og Månen på samme side og skærme dem af med solskjoldet. Det er langt længere væk end Hubble, der kredser lige over atmosfæren, og det betyder, at Webb ikke kan repareres af astronauter. Derfor skulle den komplicerede udfoldning af solskjold og spejl i rummet lykkes i første forsøg – og det gjorde den.

Europæiske og danske bidrag

Ud over opsendelsen bidrog Europa via ESA med spektrografen NIRSpec og halvdelen af instrumentet MIRI, som blev bygget af et konsortium af europæiske lande sammen med NASA's Jet Propulsion Laboratory. Danmark var blandt de europæiske lande, der deltog i at bygge MIRI, og danske forskere bruger i dag Webb-data aktivt, bl.a. til at studere de tidligste galakser. Læs mere om danske bidrag til astronomien.

Hvad har Webb opdaget?

Overraskende tidlige galakser

Webb har fundet galakser, der eksisterede, da universet kun var et par hundrede millioner år gammelt. Mange af dem er lysere og mere udviklede end forventet. Det har ført til livlig debat om, hvor hurtigt stjerner kunne dannes i det tidlige univers. Men det har ikke "modbevist Big Bang", som nogle overskrifter påstod – de fleste forklaringer handler om effektiv stjernedannelse og om, hvordan lysstyrke omregnes til masse.

Tidlige sorte huller

Teleskopet har også fundet tegn på overraskende store sorte huller i centrum af meget tidlige galakser. Hvordan de nåede at vokse så hurtigt, er et åbent spørgsmål.

Atmosfærer på fjerne planeter

Når en planet passerer foran sin stjerne, filtreres en lille smule af stjernelyset gennem planetens atmosfære. Webb kan måle, hvilke bølgelængder der mangler, og dermed hvilke molekyler atmosfæren indeholder. Teleskopet har bl.a. påvist kuldioxid i atmosfæren på en gasplanet uden for solsystemet. Læs mere i vores artikel om exoplaneter.

Stjernernes fødsel

Billeder af tåger som "Skabelsens søjler" i Ørnetågen og den sydlige ringtåge har vist detaljer i støv og gas, der var skjult for tidligere teleskoper.

Webb og Hubble – konkurrenter eller makkere?

Webb er ikke en direkte afløser for Hubble. Hubble ser bedst i ultraviolet og synligt lys, Webb i infrarødt. Sammen dækker de et bredere spektrum, og mange forskningsprojekter bruger data fra begge.

Opsummering

James Webb er en tidsmaskine: Jo længere væk det ser, jo længere tilbage i tiden ser det. Teleskopet har allerede udfordret vores modeller for de første galakser og givet os de bedste målinger af fjerne planeters atmosfærer. Læs videre om Big Bang og om, hvordan lys bliver rødforskudt.

Læs også