“De James Webb-telescoop bracht een revolutie teweeg op alle gebieden van de astrofysica”

RFI: Hoe gaat het met de James Webb Space Telescope (JWST) na een jaar in de ruimte te hebben doorgebracht? Het werd geraakt door een kleine meteoriet. Een van zijn instrumenten, MIRI, ondervond problemen. Is het opgelost?

Nancy Levinson: Dat is echt het belangrijkste: hij is in goede staat. Het presteerde beter dan verwacht.

JWST draait nu 6 maanden en heeft al veel waarnemingen gedaan. Welke herinner je je nog?

De keuze is ingewikkeld en oneerlijk! Maar ik kan me een paar dingen herinneren die echt cool waren. Allereerst konden we het zeer jonge universum observeren. We kunnen niet alleen de verste sterrenstelsels waarnemen, maar we hebben ook kunnen inschatten wanneer ze zijn ontstaan. We hebben nu gegevens geverifieerd van sterrenstelsels die pas een paar honderd miljoen jaar na het ontstaan ​​van het heelal zijn ontstaan. Het is gewoon geweldig om ze te kunnen observeren. Dit verbetert ons begrip van hoe deze sterrenstelsels ontstaan ​​en evolueren. Het is echt een bloeiend gebied.

In een heel ander gebied denk ik dat alle waarnemingen en ontdekkingen van exoplaneten opmerkelijk zijn geweest. We hebben de atmosferen van planeten in een baan rond andere sterren dan de zon kunnen analyseren. We konden hun samenstelling begrijpen, wat ons op zijn beurt vertelt over de vorming van deze planeten. Er zijn ontdekkingen gedaan, zoals het observeren van fotochemische reacties in deze atmosferen. Er zijn ook bevestigingen geweest, zoals de detectie van waterdamp in sommige ervan.

Leiden de waarnemingen van JWST ons echt tot het herformuleren van de modellen die de vorming van de eerste sterrenstelsels verklaren?

Volledig. Ik denk dat we onze modellen zullen moeten aanpassen omdat we hebben gemerkt dat deze eerste massieve sterrenstelsels veel eerder in het leven van het universum verschenen, vroeger dan eerder werd gedacht. Dat zullen we moeten uitleggen.

Met name toen de eerste waarnemingen van deze sterrenstelsels werden gepubliceerd, merkten we een soort “race” op om de oudste te vinden, alsof de samenleving nog steeds worstelde om de nieuwe tool waarover ze beschikt te begrijpen. Deelt u deze notitie?

Ik weet niet zeker of we wetenschappers kunnen overtuigen om langzamer te gaan. Ik besef dat het er was. Maar het is altijd nodig om deze eerste noten aan te vullen. We hebben vaak alleen geschatte afstanden, geschatte leeftijden voor deze vroege sterrenstelsels. Maar we bereiken het moment waarop we de eerste waarnemingen verrijken met spectroscopiegegevens waarmee we de eerste metingen kunnen bevestigen. Dit heeft ons al in staat gesteld enkele aantekeningen te vervolledigen. Het zal natuurlijk tijd kosten om dit te doen voor alle sterrenstelsels die kandidaat zijn voor de titel van oudste. Maar daar werken we aan.

In dit kader werd vorige week in Baltimore de eerste wetenschappelijke bijeenkomst over JWST-gegevens georganiseerd. Wat heeft hij eruit gehaald?

Persoonlijk was het erg interessant en motiverend om te zien wat er allemaal werd gezegd. Het was zelfs erg leuk om de gemeenschap deze kans te geven om hun nieuwe gegevens te delen en te presenteren. Er waren veel spannende momenten tijdens de week dat de resultaten werden gepresenteerd. Detailniveaus en bepaalde gegevenskwaliteit die voorheen alleen konden worden verkregen voor de dichtstbijzijnde sterrenstelsels, hebben we nu voor andere, zeer verre sterrenstelsels. spectrale gegevens [l’analyse de la lumière reçue par le télescope permet de déterminer quels sont les composés chimiques qui l’ont émise ou qu’elle a traversé – Ndlr]perfect… Dit detailniveau is eigenlijk alleen mogelijk met JWST.

Met name de langverwachte spectroscopie: analyse van de planetaire waarnemingen van het TRAPPIST-1-systeem, waaronder drie rotsachtige planeten in de bewoonbare zone van hun ster. Ik heb aangekondigd dat de resultaten van deze waarneming binnenkort zullen worden gepubliceerd. Kunt u ons zonder openbaarmaking meer vertellen?

Belangrijk is dat er observaties zijn gedaan en analyses zijn gestart. Maar we zullen moeten wachten op meer details. We kunnen ons vinden in uw eerdere opmerking over “ras”. De exoplaneetgemeenschap is meestal erg voorzichtig om alles te analyseren voordat ze hun ontdekkingen openbaar maken. Maar in feite waren ze in staat om verschillende planeten in dit systeem te observeren, waaronder een in de bewoonbare zone, waar de aanwezigheid van vloeibaar water mogelijk is. We wachten allemaal!

Wat kunt u na deze resultaten met name verwachten in 2023?

Het is moeilijk te zeggen, maar we zullen resultaten blijven behalen op de gebieden waar we naar zijn gaan kijken. We zullen ook het Public Observation Program lanceren: het zal voor wetenschappers gemakkelijker worden om aan hun gegevens te komen en ik denk dat het ons in staat zal stellen om gegevens te krijgen op veel verschillende gebieden, van verschillende groepen onderzoekers. Ik kan niet wachten om dit te zien.

En jij, als directeur van het Space Telescope Institute, hebt 10% van JWST’s observatietijd. Waar ga je het voor gebruiken?

Sterker nog, het is een van de leukste onderdelen van mijn werk! Voor het eerste jaar, de eerste observatiecursus, wordt de meeste tijd besteed aan het voorbereidende bètaprogramma. We hebben ons best gedaan om heel vroeg aantekeningen te maken en alle gegevens vervolgens met iedereen te delen. Ik heb nog wat tijd over voor observatie, waardoor ik positief kan reageren op geleerden die geen toegang hebben tot de JWST-observatietijd. Meestal voor tijdelijke dingen die veranderen. Onlangs is een gammastraaluitbarsting waargenomen. Dat hadden we niet verwacht en deze toegewijde en flexibele tijd maakte het mogelijk om JWST te gebruiken. Ten slotte zijn er natuurlijk de nieuwe ontdekkingen die zich voordoen en de wetenschappers die toegang tot een telescoop nodig hebben. Dus accepteer ik een aantal van deze voorstellen in de loop van het jaar. We wachten ook op voorstellen voor de tweede waarnemingsronde. De deadline is eind januari, en dat geeft ons de tijd om dit allemaal door te nemen, de cursus te kiezen en vanaf juli te starten.

Bent u achteraf gezien van mening dat JWST de verklaarde revolutie vormt?

Absoluut. Bovendien is het belangrijkste dat het betrekking heeft op alle gebieden van de astrofysica. Hij is niet uitstekend op slechts één gebied. We spraken over het nieuwe universum, sterrenstelsels, exoplaneten… maar er is ook stervorming. De wolken van stof en ijs die schijven vormen rond deze sterren en waar planeten verschijnen. Persoonlijk zijn het de kernen van actieve sterrenstelsels die mij interesseren, de superzware zwarte gaten in hun centra die zich voeden met al deze materie. We krijgen veel details over wat erin gaat, maar ook wat er tijdens het proces uit wordt gehaald. JWST raakt alle gebieden van de astrofysica. De community is ook erg creatief in de manier waarop het wordt gebruikt.

JWST komt naast een andere ruimtetelescoop, Hubble. Hoe worden de koppelingen tussen de twee apparaten uitgelegd?

Ze vullen elkaar aan. Beide zijn uniek in hun respectievelijke vakgebieden en er zijn zoveel onderzoeken dat we beide absoluut nodig hebben. Essentieel voor waarnemingen in het ultraviolette bereik, Hubble werpt nog een ander licht op ons. Om een ​​volledig beeld te krijgen van astrofysische objecten, hebben we dat allemaal nodig. Ik ben ook benieuwd hoe we dit werk van zowel Hubble als JWST zullen blijven delen.