З тих пір, як проект був вперше задуманий, вчені з нетерпінням чекали того дня, коли цей проект Космічний телескоп Джеймса Вебба (JWST) вийде в космос. Як запланований наступник о Хаббл, JWST використовуватиме свої потужні інфрачервоні засоби візуалізації для вивчення деяких найвіддаленіших об’єктів у Всесвіті (наприклад, формування перших галактик) та вивчення позасонячних планет навколо довколишніх зірок.
Однак було багато міркувань та розмов про те, які цілі будуть першими JWST. Вдячно, після рекомендації Комітету з розподілу часу та ретельного технічного огляду, Науково-дослідний інститут космічного телескопа (STScI) нещодавно оголосив, що вибрав тринадцять наукових програм «дострокового випуску», які JWST витратить перші п’ять місяців на службу вивчення .
В рамках дискреційної програми наукової програми щодо раннього випуску (DD-ERS) директора JWST ці тринадцять цілей були обрані суворим процесом експертної оцінки. Сюди входили 253 дослідники з 18 повітів та 106 наукових установ, які обирали понад 100 пропозицій. На кожну програму було виділено 500 годин спостереження за часом, після закінчення 6-місячного періоду введення в експлуатацію.
Як заявив Кен Сембах, директор Науково-дослідного інституту космічного телескопа (STScI), у прес-повідомленні ESA:
“Ми були вражені високою якістю отриманих пропозицій. Ці програми не лише породжують велику науку, але й стануть унікальним ресурсом для демонстрації дослідницьких можливостей цієї надзвичайної обсерваторії світовій науковій спільноті… Ми хочемо, щоб науково-дослідна спільнота була якомога раніше науково продуктивною, тому я так рада, що зможу присвятити майже 500 годин режисерського розсуду на ці наукові спостереження щодо раннього звільнення.”
Кожна програма буде спиратися на набір JWST з чотирьох наукових інструментів, за допомогою яких взяли участь NASA, Європейське космічне агентство (ESA) та Канадське космічне агентство (CSA). До них відносяться ближній інфрачервоний спектрограф (NIRSpec) та середньо-інфрачервоний прилад (MIRI), розроблений ESA, а також ближньо-інфрачервона камера (NIRCam), розроблена NASA та STScI, та ближньо-інфрачервоний знімок та Безщелевий спектрограф (NIRISS), розроблений CSA.
Вибрані тринадцять програм включають в себе "Через дивовижне скло", яке буде залежати від досвіду використання астрономічної спільноти Хаббл провести безщелеву спектроскопію та попередні дослідження для збору даних про утворення галактик та міжгалактичного середовища, починаючи з найдавніших епох Всесвіту до наших днів. Головний слідчий цієї програми - Томмазо Треу з Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі.
Інша програма Cosmic Evolution Early Release Science (CEERS), яка проводитиме перекриваючі спостереження для створення скоординованого позагалактичного дослідження. Це дослідження призначене для того, щоб астрономи побачили перше видиме світло Всесвіту (приблизно від 240 000 до 300 000 років після Великого вибуху), а також інформацію з епохи реіонізації (приблизно від 150 мільйонів до 1 мільярда років після Великого вибуху) і період, коли утворилися перші галактики. ПІ цієї програми - Стівен Фінкельштайн з Техаського університету в Остіні.
Тоді існує наукова програма раннього випуску спільноти транзитних екзопланет, яка спиратиметься на роботу Хаббл, Спітцер, і Кеплер космічні телескопи шляхом проведення екзопланетних обстежень. Як і його попередники, це буде складатися з моніторингу зірок для періодичного занурення в яскравості, викликаного планетами, що проходять між ними та спостерігачем (ака. Транзитна фотометрія).
Однак, порівняно з попередніми місіями, JWST зможе вивчати планети, що переміщаються, небаченими деталями, що, як передбачається, дозволить виявити обсяги відповідних атмосферних складів, структур і динаміки. Очікується, що ця програма, для якої входить Імке де Патер з Каліфорнійського університету Берклі, революціонує наше розуміння планет, формування планети та витоків життя.
Також у центрі уваги вивчення екзопланет є програма "Висока контрастність зображень екзопланет і позапланетних систем", яка зосередить увагу на планетах, що безпосередньо зображуються, та кругових дисках сміття. Знову метою є використання розширених можливостей JWST для детального аналізу атмосферної структури та композицій екзопланет, а також властивостей хмарних частинок дисків сміття.
Але, звичайно, не всі програми присвячені вивченню речей поза нашою Сонячною системою, як це демонструє програма, яка буде зосереджена на Юпітері та Джовіанській системі. Додавання до досліджень, проведених Галілей і Юнона Місії, JWST використовуватиме свій набір інструментів для характеристики та виготовлення карт хмарних шарів Юпітера, вітру, складу, полярної активності та температурної структури.
Ця програма також буде зосереджена на деяких найбільших місяцях Юпітера (відомих також як "Галілейські місяці") та на кільцевій структурі планети. Дані, отримані JWST, будуть використані для складання карт атмосфери Іо і вулканічної поверхні, про атмосферну атмосферу Ганімеда, для обмеження теплової та атмосферної структури цих лун та пошуку шлейфу на їх поверхні. Як заявив директор науки ESA Альваро Гіменес:
«Захоплююче бачити залучення астрономічної спільноти до розробки та пропозиції, які будуть перші наукові програми для космічного телескопа Джеймса Вебба. Вебб зробить революцію в нашому розумінні Всесвіту, і результати, які вийдуть з цих ранніх спостережень, покладуть початок захоплюючій новій пригоді в астрономії ».
Під час своєї місії, яка триватиме мінімум п’ять років (обмеження розширення), JWST також розгляне багато інших ключових тем сучасної астрономії, пробуючи Всесвіт поза межами того, що Хаббл міг бачити. Він також будуватиметься на спостереженнях, зроблених Хабблом, вивчаючи галактики, світло яких було розтягнуто на інфрачервону довжину хвилі за рахунок розширення простору.
Окрім того, щоб заздалегідь подивитися на графік космічної еволюції, Вебб також вивчить надмасивні чорні діри (SMBH), які лежать у центрах наймасовіших галактик, - з метою отримання точних масових оцінок. І останнє, але не менш важливе, Webbwill зосередиться на народженні нових зірок та їх планет, спочатку зосередившись на світах розміру Юпітера, а потім змістивши фокус на вивчення менших надземних.
Джон Ч. Матер, старший науковий співробітник проекту JWST та старший астрофізик Центру космічних польотів НАСА Годдард, також висловив захоплення вибраними програмами. "Мені приємно бачити список найбільш захоплюючих цілей астрономів для телескопа Вебба і вкрай нетерплячий бачити результати", - сказав він. "Ми повністю очікуємо, що ми будемо здивовані тим, що знаходимо".
Протягом багатьох років астрономи та дослідники з нетерпінням чекали дня, коли JWST починає збиратись та випускає свої перші спостереження. Маючи стільки можливостей і стільки очікування, що їх буде відкрито, розгортання телескопа (який запланований на 2019 рік) - це подія, яка не може прийти досить скоро!
