ჯეიმზ ვების კოსმოსური ტელესკოპი

ჯეიმზ ვების კოსმოსური ტელესკოპი (JWST) — კოსმოსური ტელესკოპი, რომელიც შექმნილია ძირითადად ინფრაწითელი ასტრონომიის ამოცანებისთვის. იგი კოსმოსში ყველაზე დიდი ოპტიკური ტელესკოპია, რომლის მნიშვნელოვნად გაუმჯობესებული ინფრაწითელი გარჩევადობა და მგრძნობელობა საშუალებას აძლევს მას დაინახოს ისეთი სუსტი სინათლის მქონე, ძველი ან შორეული ობიექტები, რომლებიც რთული დასანახია ჰაბლის კოსმოსური ტელესკოპისთვის. მოსალოდნელია, რომ ამ ტელესკოპის დახმარებით ხელი შეეწყობა გამოკვლევების ფართო სპექტრის განვითარებას ასტრონომიისა და კოსმოლოგიის სფეროებში, მაგალითად პირველი ვარსკვლავებისა და პირველი გალაქტიკების ფორმირებაზე დაკვირვებასა და დასახლების პოტენციალის მქონე ეგზოპლანეტების დეტალურ ატმოსფერულ დახასიათებას.
აშშ-ის აერონავტიკისა და კოსმოსური კვლევის ეროვნული ადმინისტრაცია (NASA) ხელმძღვანელობდა ჯეიმზ ვების კოსმოსური ტელესკოპის განვითარებას ევროპის კოსმოსურ სააგენტოსთან (ESA) და კანადის კოსმოსურ სააგენტოსთან (CSA) თანამშრომლობით. ნასას გოდარდის კოსმოსური ფრენის ცენტრი (GSFC) მერილენდში თაოსნობდა ტელესკოპის განვითარების პროცესს, კოსმოსური ტელესკოპის სამეცნიერო ინსტიტუტი ბალტიმორში ჯონს ჰოპკინსის უნივერსიტეტის ჰოუმვუდის კამპუსში მართავს ტელესკოპს. მთავარი კონტრაქტორი იყო ნორთროპ გრანმენი (Northrop Grumman). ტელესკოპს სახელი ეწოდა ჯეიმზ ე. ვების, ნასას ადმინისტრატორის (1961-1968) პატივსაცემად. ჯეიმზ ვები ნასას ადმინისტრატორი იყო მერკურის, ტყუპებისა და აპოლოს პროგრამების დროს.
ჯეიმზ ვების კოსმოსური ტელესკოპი გაუშვეს 2021 წლის 25 დეკემბერს „Ariane 5“-ის რაკეტით კურუდან (საფრანგეთის გვიანა) და მან მიაღწია მზე-დედამიწის L2 ლაგრანჟის წერტილს 2022 წლის იანვარში. ტეკესკოპის მიერ გადაღებული პირველი სურათი გამოქვეყნდა საზოგადოებისთვის პრესკონფერენციის საშუალებით 2022 წლის 11 ივლისს. ტელესკოპი არის ასტროფიზიკაში NASA-ს ფლაგმანური მისიის ნაწილი და ჰაბლის ტელესკოპის მემკვიდრე.
ჯეიმზ ვების კოსმოსური ტელესკოპის პირველადი სარკე შედგება 18 ექვსკუთხა სარკის სეგმენტისგან, რომელიც დამზადებულია მოოქროვილი ბერილიუმისგან. ისინი ერთად ქმნიან 6.5 მეტრი დიამეტრის მქონე სარკეს (ჰაბლის სარკის ზომა 2.4 მეტრი იყო). ეს ნიშნავს, რომ ვების ტელესკოპს აქვს დაახლოებით 25 კვადრატული მეტრი სინათლის შემგროვებელი ფართობი. ეს მონაცემი დაახლოებით ექვსჯერ აღემატება ჰაბლს. ჰაბლისგან განსხვავებით, რომელიც აკვირდება ულტრაიისფერ, ხილულ და ახლო ინფრაწითელ (0,1–1,7 μm) სპექტრებს, ვების ტელესკოპი აკვირდება ქვედა სიხშირის დიაპაზონს, გრძელი სიგრძის ტალღის ხილული სინათლიდან (წითელი) შუა ინფრაწითელამდე (0,6–28,3 μm). ტელესკოპის ტემპერატურა უნდა უნდა იყოს ძალიან ცივი, 50 კელვინზე ქვემოთ (−223 °C; −370 °F), რათა თავად ტელესკოპის მიერ გამოსხივებულმა ინფრაწითელმა შუქმა არ შეუშალოს ხელი შეგროვებულ სინათლეს. იგი გაშვებულია მზის ორბიტაზე, მზე-დედამიწის L2 ლაგრანჟის წერტილის მახლობლად, დაახლოებით 1.5 მილიონ კილომეტრზე დედამიწიდან. ტელესკოპს თავისი ხუთფენიანი მზის ფარი იცავს მზის, დედამიწისა და მთვარის სითბოსგან.
ტელესკოპზე მუშაობა (თავდაპირველად მას ერქვა „შემდეგი თაობის კოსმოსური ტელესკოპი“) დაიწყო 1996 წელს. ორი კონცეფციის კვლევა დაიგეგმა 1999 წელს, 1 მილიარდი აშშ დოლარის ბიუჯეტით. მისი გაშვება 2007 წელს იგეგმებოდა, თუმცა უზარმაზარმა ხარჯებმა და დაგვიანებებმა ეს პროცესი გააჭიანურა; 2005 წელს განხორციელებული დიდი რედიზაინის შემდეგ მშენებლობა დასრულდა 2016 წელს. პროექტის საერთო ღირებულებამ შეადგინა 10 მილიარდი აშშ დოლარი. გაშვების რისკებსა და ტელესკოპის კომპლექსურობაზე აქტიურად საუბრობდნენ მედია, მეცნიერები და ინჟინრები.
სამეცნიერო შედეგები
პირველი სრულად ფერადი სურათები და სპექტროსკოპიული მონაცემები გამოქვეყნდა 2022 წლის 12 ივლისს, რაც ასევე აღნიშნავდა ვების ზოგადი სამეცნიერო ოპერაციების ოფიციალურ დასაწყისს; პრეზიდენტმა ჯო ბაიდენმა გამოავლინა პირველი სურათი, „ვების პირველი ღრმა ველი“, 2022 წლის 11 ივლისს. NASA-მ დააანონსა იმ ობიექტების სია, რომელთა სურათების გამოქვეყნებაც იგეგმებოდა:
კარინას ნისლეული - ახალგაზრდა, ვარსკვლავთწარმომქმნელი რეგიონი, სახელად NGC 3324, ნაჩვენებია "კოსმოსური კლდეები" დედამიწიდან დაახლოებით 8500 სინათლის წლის მანძილზე.
WASP-96b – მოიცავს გიგანტური გაზის პლანეტის ატმოსფეროს ანალიზს. იგი მოძრაობს დედამიწიდან 1120 სინათლის წლის მანძილზე შორეული ვარსკვლავის გარშემო.
სამხრეთის რგოლის ნისლეული - გაზისა და მტვრის ღრუბლები, რომლებიც გამოტყორცნილია მომაკვდავი ვარსკვლავის მიერ დედამიწიდან 2500 სინათლის წლის მანძილზე.
სტეფანის კვინტეტი – ხუთი გალაქტიკის ვიზუალური გამოსახულება გაზისა და მტვრის ღრუბლების შეჯახებით, რომლებიც ქმნიან ახალ ვარსკვლავებს; ოთხი ცენტრალური გალაქტიკა დედამიწიდან 290 მილიონი სინათლის წლის მანძილზეა დაშორებული.
SMACS J0723.3-7327 – „ვების პირველი ღრმა ველი“ დედამიწიდან 4,6 მილიარდი სინათლის წლის მანძილზე, შორეული გალაქტიკებით 13,1 მილიარდი სინათლის წლის მანძილზე.
2022 წლის 14 ივლისს, NASA-მ წარმოადგინა იუპიტერისა და მასთან დაკავშირებული ტერიტორიების სურათები (მათ შორის ინფრაწითელი ვერსიები), რომლებიც პირველად გადაიღეს ჯეიმზ ვების კოსმოსური ტელესკოპის საშუალებით.
NASA-ს, ESA-სა და CSA-ს მეცნიერთა მიერ გამოქვეყნებული ნაშრომი ტელესკოპის მუშაობის შესახებ აღწერს, რომ „ჯეიმზ ვების კოსმოსური ტელესკოპის სამეცნიერო ეფექტურობა მოსალოდნელზე უკეთესია“. ნაშრომი აღწერს დაკვირვებების სერიას ექსპლუატაციაში გაშვების დროს, როდესაც აღიბეჭდა ტრანზიტული ეგზოპლანეტების სპექტრები უკეთესი სიზუსტით და თვალყურს ადევნებდნენ მოძრავ ობიექტებს 67 მილიარდ/წმ სიჩქარით, ორჯერ მეტი სიჩქარით ვიდრე მოთხოვნა იყო. მან ასევე მიიღო ასობით ვარსკვლავის სპექტრი ერთდროულად მკვრივ ველში გალაქტიკური ცენტრისკენ. ნაშრომში აღწერილი სხვა ობიექტები:
მოძრავი სამიზნეები: იუპიტერი (ბეჭდების და მთვარეების, ევროპის, თებესა და მეტისის ჩათვლით), ასტეროიდები 2516 Roman, 118 Peitho, 6481 Tenzing, 1773 Rumpelstilz, 216 Kleopatra, 2035 Stearns, 4000arring42X2-H.
იუპიტერის ზომის პლანეტა HAT-P-14b
NIRISS დიაფრაგმის დაფარვის ინტერფერომეტრია (AMI): ძალიან დაბალი მასის კომპანიონი ვარსკვლავის AB Doradus C-ის მკაფიო გამოვლენა
MIRI დაბალი გარჩევადობის სპექტროსკოპია (LRS): ცხელი სუპერ-დედამიწის ტიპის პლანეტა L168-9b (TOI-134) კაშკაშა M-ჯუჯა ვარსკვლავის გარშემო
გალერეა
სქოლიო
კოსმოსური ტელესკოპები
ეგზოპლანეტების ძებნის მისია