Een sterrenstelsel op de achtergrond van de eerste deep field-foto van de James Webb-ruimtetelescoop helpt astronomen de chemie van het vroege heelal te ontrafelen.

Vorige week onthulde de James Webb-ruimtetelescoop (JWST) zijn eerste beelden. Naast de prachtige foto’s die wereldwijd het nieuws haalden, deelde het JWST-team ook een grafiek die de harten van astronomen sneller doet kloppen. Het plaatje toont het lichtspectrum van een onopvallend rood sterrenstelsel, dat zich in de achtergrond bevindt van de deep field-opname  van de telescoop. De pieken en dalen laten zien welke elementen schuilgaan in dit sterrenstelsel, dat stamt uit de jonge jaren van het heelal.

Het spectrum is gemaakt met het NIRSpec-instrument van de JWST. Dit apparaat gebruikt kleine vensters om het licht van objecten in het zicht van de telescoop te isoleren. Zo kan hij het licht beter analyseren. In dit geval werd alleen het sterlicht van het oude sterrenstelsel doorgelaten, om de chemische kenmerken ervan te bekijken.

De eerste JWST-waarnemingen waren zo goed geheimgehouden, dat zelfs een deel van het NIRSpec-team zelf niet wist van het bestaan van het spectrum, tot de publieke bekendmaking op 12 juli. Het belang van het beeld was echter meteen duidelijk. NIRSpec-teamlid Andrew Bunker van de Universiteit van Oxford noemde na de onthulling één bijzonder kenmerk van het spectrum als ‘een echte stap vooruit’.

Het gaat om een zogeheten emissielijn – de kenmerkende vingerafdruk van zuurstofgas, met een golflengte van 436,3 nanometer. Het NIRSpec-team hoopte al dat zij deze emissielijn in extreem verre sterrenstelsels zouden kunnen waarnemen, zegt Bunker. Ze verwachtten echter dat ze ‘tientallen of honderden’ stelsels zou moeten doorzoeken voordat ze hem zouden aantreffen. ‘We hadden niet durven dromen dat hij in de eerste foto, in wezen een PR-beeld, te zien zou zijn. Dat is echt ongelooflijk.’

De zuurstoflijn is belangrijk omdat astronomen hem gebruiken om metingen van de samenstellingen van sterrenstelsels te ijken. Als je deze lijn kunt zien, kun je ook andere lijnen in een spectrum begrijpen. Zo kun je achterhalen welke andere chemische stoffen er in het sterrenstelsel aanwezig zijn, en in welke hoeveelheden. Astronomen hadden dit al eerder gedaan voor nabije sterrenstelsels, zegt Bunker, maar niet voor verre stelsels zoals deze.

Wanneer JWST meer lichtspectra heeft verzameld, kunnen onderzoekers vaststellen hoe de verhoudingen van de elementen zwaarder dan helium in sterrenstelsels in de loop der tijd is veranderd. ‘Het geeft je datapunten over die evolutie’, zegt astrofysicus Emma Chapman van Universiteit van Nottingham in het Verenigd Koninkrijk. ‘Je kunt dan gaan vaststellen hoe snel de eerste sterren zijn gestorven, en het gas hebben vervuild [met hun materiaal] waaruit de tweede generatie sterren ontstond, zoals die waaruit dit sterrenstelsel is opgebouwd.’

Dit onderzoek kan veel betekenen voor onze kennis van het vroege heelal. ‘Er zit een gat van een miljard jaar in ons begrip van de evolutie van ons heelal’, zegt Chapman. ‘Vanaf ongeveer 380.000 jaar na de oerknal tot ongeveer een miljard jaar daarna hebben we heel weinig informatie. Nu kan de JWST in dat tijdperk duiken.’

Binnenkort zal de telescoop nog verdere, vroegere  sterrenstelsels onderzoeken. Hij zal dan ook meer spectra vastleggen. Bunker verwacht dat JWST binnenkort het verste stelsels ooit zal waarnemen. ‘Ik ben er vrij zeker van dat dat zal gebeuren, misschien niet morgen, maar zeker binnen enkele maanden.’

11 miljard om de harten van een paar astronomen wat sneller te laten kloppen? Ik vind het nogal wat afgezet tegen de behoeften van veel mensen op onze aarde. Jaja ik weet het. De ontdekkingen tijdens de tijd van Einstein, Bohr, Oppenheimer en zo meer deden ook niet vermoeden dat hier later de gsm en de atoombom uit voort zouden komen maar toch? Hoe lang en hoeveel miljarden verder blijven deze argumenten gelden om wat gekleurde vlekken op een foto te krijgen?

Ik zie dit niet als geldverspilling. Geldverspilling is bijvoorbeeld om de twee jaar Olympische Spelen (winter/zomer) in een verschillende stad. Kies voor ieder continent een stad en houd je daar bij zodat faciliteiten kunnen worden hergebruikt. Verspilling is ook een WK midden in de woestijn meer gekoelde stadions.

Er wordt wereldwijd per jaar meer dan 1500 miljard uitgegeven aan defensie. Zouden ze dáár misschien dingen mee kunnen doen voor de behoeften van mensen op aarde? Trouwens tegen de behoeften van de mens valt niet op te sparen, want er altijd wel een groep die niet tevreden is.

De JWST is in staat om zeer belangrijke puzzelstukjes op te leveren. Als je dit wegzet als weggegooid geld om een paar gekleurde vlekken op een foto te krijgen, dan heb je je niet goed ingelezen of niet alles goed begrepen. Op zich geen probleem, maar een JSWT beschouwen als een speeltje voor astronomen is wel erg kortzichtig. Geniet van de kennisvergaring en ontdekkingen die astronomen (en andere wetenschappers) de komende tijd zullen doen. Het wel of niet besteden van geld aan wetenschapsonderzoek kunnen we aan anderen overlaten. Gelukkig maar.

Groot gelijk.De JWST is geen speeltje en weggegooid geld al zeker niet. Enkel mensen met een negatieve houding in dit leven zeggen dat de JWST verspilling van geld is. Dit soort telescopen zijn een serieus staaltje menselijk vernuft en natuurwetenschappen,in welke vorm dan ook,is meestal zn geld waard.Dankzij de mensen die deze telescoop hebben gebouwd en bloed,zweet en tranen hebben gelaten al die jaren,weten we binnenkort hopelijk weer een pak meer dan gisteren.Ik heb t grootste respect voor de wetenschap en al degenen die willen begrijpen hoe t heelal in elkaar steekt.

11 miljard lijkt veel, maar je moet het eigenlijk plaatsen als Overheidsbudgetuitgaven en dan is 11 miljard verdeeld over van 26 jaar peanuts. Het draagt waarschijnlijk maar een klein percentage (enkele procenten) van het totale budget aan overheidsuitgaven.

ben voorlopig verzadigd met astronomische literatuur; mijn ‘hersenmaag’ werkt ook al zo vlug niet meer. Vriendelijke groet, L.D.

Doe maar gewoon, dan doe je gek genoeg. Je moet niet boven het maaiveld opsteken. Zoveel geld voor een paar enthousiaste wetenschappers. Typisch Nederlands! We staan mogelijk aan de vooravond om te begrijpen hoe het heelal ontstaan is!

Klik hier om in te loggen. Verplichte velden zijn gemarkeerd met een * .

Mijn naam, e-mail en site bewaren in deze browser voor de volgende keer wanneer ik een reactie plaats.