August 11, 2022

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Was kann von James Webb gelernt werden | Warum wird mit diesem Teleskop eine wissenschaftliche Revolution erwartet?

Die ersten Bilder des James-Webb-Weltraumteleskops sind nicht nur beeindruckend, sondern bieten auch eine Fülle wissenschaftlicher Erkenntnisse. Dies sind einige der Dinge, die Wissenschaftler lernen wollen.

in die Tiefe. Das erste Foto des Teleskops, das am Montag veröffentlicht wurde, lieferte ein scharfes Tiefinfrarotbild des fernen Universums, bekannt als das erste Tiefenfeld des Webb. Die weißen Kreise und Ellipsen stammen von der Vordergrundgruppe von Galaxien namens SMACS 0723, die vor etwa 4,6 Milliarden Jahren entstanden ist, ungefähr zur Zeit der Entstehung unserer Sonne. 13 Milliarden Jahre alt, krümmt sich um die Vordergrundgruppe und fungiert als Gravitationslinse.

NASA-Astrophysikerin Amber Strack sagte, sie sei beeindruckt von „den erstaunlichen Details, die in einigen dieser Galaxien zu sehen sind“. „Sie zeigen es einfach! Es gibt so viel mehr Details, es ist, als würde man in High Definition zusehen.“ Das Aufregendste ist laut Straughn, sich ins Unbekannte vorzuwagen. Das Hubble-Weltraumteleskop war maßgeblich an der Entdeckung beteiligt, dass dunkle Energie das Universum mit immer größerer Geschwindigkeit ausdehnt.

Die NASA-Astrophysikerin Jane Rigby fügte hinzu, dass das Bild uns mehr über die mysteriöse dunkle Materie lehren könnte, die 85 % der Materie im Universum ausmacht und die Hauptursache für den kosmischen Vergrößerungseffekt ist.

Ein zusammengesetztes Bild, das nach einer 12,5-stündigen Belichtung aufgenommen wurde, gilt als experimentell. Mit einer längeren Belichtungszeit sollte das Web Rekorde für die Betrachtung der ersten paar hundert Millionen Jahre nach dem Urknall vor 13,8 Milliarden Jahren brechen.

Suche nach bewohnbaren Planeten. Webb Watermark hat die Atmosphäre von „WASP-96 b“ eingefangen, einem heißen Riesenplaneten, der einen fernen Stern ähnlich unserer Sonne umkreist, zusammen mit zuvor unentdeckten Beweisen für Wolken und Dunst. WASP-96 b ist einer von mehr als 5.000 Sternen. Außerirdische in der Milchstraße bestätigt. Aber was Astronomen wirklich begeistert, ist die Aussicht, auf kleine felsige Welten wie unsere Erde zu blicken und nach Atmosphären und Körpern aus flüssigem Wasser zu suchen, die das Leben unterstützen könnten.

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Tod eines Stars. Die Kameras des Teleskops nahmen einen Sternenfriedhof im Südlichen Ringnebel auf. Das Bild enthüllte sehr detailliert den schwachen, sterbenden Stern in seinem Kern, der in Staub gehüllt war.

Astronomen nutzen das Internet, um die Details von „planetarischen Nebeln“ wie diesen zu erforschen, die Gas- und Staubwolken ausstoßen. Der Ausfluss von Gas und Wolken hört nach einigen Zehntausend Jahren auf, und wenn sich das Material im Weltraum auflöst, können neue Sterne entstehen.

Ein kosmischer Tanz. Stephans Quintett ist eine Gruppe von fünf Sternbildern im Sternbild Pegasus. Webb konnte in die Staub- und Gaswolken im Zentrum der Galaxie blicken. Die vier Galaxien liegen nahe beieinander und sind in einem „kosmischen Tanz“ aus wiederholten nahen Begegnungen eingeschlossen.

Durch das Studium dieser Gruppe „lernt man, wie Galaxien kollidieren und verschmelzen“, sagte der Kosmologe John Mather und stellte fest, dass die Milchstraße selbst aus 1.000 kleineren Galaxien besteht. Ein besseres Verständnis des Schwarzen Lochs gibt uns auch ein besseres Verständnis von Sagittarius A*, dem staubumhüllten Schwarzen Loch im Zentrum der Milchstraße.

Sternkindergarten. Das vielleicht schönste aufgenommene Bild ist Carina Nebulas „Cosmic Cliffs“, eine Sternenkinderstube. Hier enthüllte Webb zum ersten Mal bisher unbekannte Sternentstehungsregionen, die uns mehr darüber verraten könnten, warum Sterne bei einer bestimmten Masse entstehen und was die Anzahl der Systeme in einer bestimmten Region bestimmt.

Sie mögen wie Berge aussehen, aber der höchste der Craggy Peaks ist sieben Lichtjahre hoch, und die gelben Strukturen bestehen aus massiven Kohlenwasserstoffmolekülen, sagte der Webb-Projektwissenschaftler Klaus Pontoppitan. Abgesehen davon, dass sie das Material von Sternen sind, könnten Nebelobjekte auch unser Geburtsort sein.

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„Auf diese Weise transportiert das Universum möglicherweise Kohlenstoff, den Kohlenstoff, den wir geschaffen haben, zu Planeten, auf denen Leben leben kann“, erklärte Pontoppitan.