De lancering van een nieuw tijdperk: Leiden en de James Webb telescoop (deel II)
Na 25 jaar is het deze december eindelijk zo ver: de lancering van de lang verwachte James Webb ruimtetelescoop. Leidse astronomen kijken vol spanning mee: niet alleen waren zij betrokken bij de bouw van belangrijke instrumenten aan boord, de telescoop zal ook vele nieuwe geheimen van het heelal onthullen, zowel voorzien als onvoorzien.
In het eerste artikel over Webb kon je lezen wat deze nieuwe telescoop zo bijzonder maakt, en hoe Leidse wetenschappers bijdroegen aan het belangrijkste meetinstrument aan boord.
In deel II: verschillende Sterrewachters mogen straks met deze nieuwe data aan de slag.
In een sterrenstelsel hier ver, ver vandaan…
Ewine van Dishoeck blijft met haar onderzoek aan exoplaneten in wording nog relatief dichtbij huis, maar met James Webb kunnen we straks ook ongekend goed inzoomen op gebieden een stuk verder van huis. Hiermee kijken we als het ware terug in de tijd (zie kader). Dat is precies wat hoogleraar Kosmologie Joe Hennawi gaat doen. Hij doet onderzoek naar het ontstaan van zwarte gaten en mag als één van de eerste astronomen gebruik maken van de telescoop. ‘We gaan kijken naar de meest verre quasars in het heelal,’ vertelt hij. ‘Dat zijn superzware zwarte gaten met daaromheen een gasvormige schijf.’
Hoe zat dat ook alweer - terugkijken in de tijd
Hoe verder je het heelal inkijkt, hoe verder je terugkijkt in de tijd. Dat komt door de snelheid van het licht. Licht reist met 300.000 kilometer per seconde, en pas als het licht van een voorwerp je ogen bereikt, ‘zie’ je het ook. Voorwerpen in het heelal staan zo ver weg, dat het licht er een tijdje over doet om onze aarde en ogen te bereiken.
Zo staat de maan op 400.000 kilometer afstand. Licht van de maan is meer dan een seconde naar ons onderweg: je ziet de maan dus altijd zoals ze er 1,3 seconden geleden uitzag. Voor voorwerpen die nog verder weg staan, zoals de Andromedanevel op 2,2 miljoen lichtjaar, is dit effect vele malen groter. Wij zien de Andromedanevel zoals hij er 2,2 miljoen jaar geleden uitzag, toen de eerste mensen de Afrikaanse steppe bevolkten. Bron:
NemoKennislink
Het complete verhaal
‘Het is een grote uitdaging om te begrijpen hoe deze quasars ontstaan en groeien, omdat het proces tientallen miljoenen jaren duurt. We kunnen het als mens dus nooit van begin tot einde meemaken. We kijken daarom naar verschillende quasars van verschillende leeftijden, om zo het complete verhaal te vertellen.’
Dwars door interstellair stof kijken
Astronoom Jacqueline Hodge leidt een programma dat op zoek gaat naar verborgen sterren in de meest stervormende sterrenstelsels in het heelal. ‘Hoewel deze verre stelsels – die we zien zoals ze er een paar miljard jaar na de oerknal uitzagen – al tientallen jaren geleden zijn ontdekt, weten we nog steeds weinig over ze,’ vertelt ze. ‘Deze stelsels zitten bomvol kosmisch stof dat al het sterrenlicht blokkeert. Hierdoor kunnen de klassieke optische telescopen zoals Hubble ze bijna niet zien. De nieuwe waarnemingen met Webb zullen deze sterrenpopulaties voor het eerst -letterlijk- aan het licht brengen. Dat zal ons helpen om het aloude debat over hun aard en oorsprong op te lossen.’
2000 uur sterren staren
In totaal is de Leidse Sterrewacht betrokken bij 1400 uur aan waarneemtijd met Webb, als je daar ook de waarneemtijd via de instrument teams bij optelt, kom je op wel 2000 uur voor Leiden.
In totaal zijn er 8 Leidse wetenschappers die als hoofdonderzoeker met een project aan de slag mogen (open time proposals):
- Mauro Stefanon (Leiden)
- Michael Maseda (Leiden, Wisconsin)
- Melissa Mcclure (Leiden) (2 maal)
- Ewine van Dishoeck (Leiden)
- Mariska Kriek (Leiden, Berkeley)
- Tomas Stolker (Leiden)
- Jackie Hodge (Leiden)
- Michiel Min (Leiden, SRON)
Verder zijn er nog vele onderzoekers betrokken bij andere voorstellen.
Stoppen met sterren vormen
Hoogleraar Extragalactische sterrenkunde Mariska Kriek zal haar waarnemingstijd gebruiken om de ontstaansgeschiedenis van sterrenstelsels te ontrafelen. Bijvoorbeeld met nieuwe, veel meer gedetailleerde data over de chemische compositie van sterren, en de snelheid waarmee ze bewegen. ‘Daarmee wil ik proberen een sterrenkundig mysterie op te lossen: waarom stoppen sommige sterrenstelsels met het vormen van sterren?’
Wat als-ie ontploft?
Tijdens de lunch grappen Kriek en haar collega’s angstvallig wat ze moeten doen als de telescoop bij de lancering ontploft in de atmosfeer. En ook Van Dishoeck weet dat er een hoop kritieke momenten zijn. ‘De raket moet de aarde veilig verlaten, een voorspoedige reis naar de bestemming afleggen – 1,5 miljoen kilometer hiervandaan -, openvouwen én dan moet alles perfect gaan werken,’ vertelt ze aan het Financieel Dagblad. ‘De kleinste fout kan de hele onderneming verpesten.’
‘Maar goed,’ zegt Kriek, ‘de mensen die zoiets kunnen bouwen zijn zo slim, daar heb ik alle vertrouwen in. De telescoop wordt hoe dan ook revolutionair. Ik ben denk ik nog het meest opgewonden over al het onbekende wat we gaan vinden: dingen waarvan we nu nog niet eens weten dat ze bestaan!
De lancering in Leiden
Spannend nieuws! Op 25 december zal James Webb dan eindelijk de ruimte ingaan. De dag hiervoor, op 24 december, geven Leidse astronomen Ewine van Dishoeck en Bernhard Branl tussen 11.00-12.00 lezingen over Webb.
De lezingen worden gestreamd via YouTube. De lancering zelf is hierna te volgen via een gezamenlijke webcast van NASA en ESA.
Meer informatie vind je in onze agenda.
James Webb in het klein
Even de benen strekken tijdens de lockdown? Bij Rijksmuseum Boerhaave kun je een 1:10 schaalmodel van Webb bewonderen. Het staat in de foyer, en dus ook zichtbaar van buitenaf. Als onze faculteit weer geopend is, ben je welkom om ons -iets kleinere- 1:20 JWST model te bekijken. Het staat op de begane grond van het Huygens lab/ Oort-gebouw precies voor de Sitterzaal.
In de media
Verschillende media spraken met Leidse wetenschappers over de aankomende lancering van James Webb. Een kleine greep uit deze media-aandacht:
Nederlandse media:
- EenVandaag – ‘Hij gaat ons dingen tonen die wij zelf niet kunnen zien’: wat de James Webb-ruimtetelescoop ons gaat leren over het heelal (uitzending 20-12-2022, met Ewine van Dishoeck)
- New Scientist – Dit gaan we ontdekken met de James Webb-ruimtetelescoop (met Ewine van Dishoeck)
- NRC – Nieuwe ruimtetelescoop kijkt naar het begin van de tijd – of net ietsje later (met Henk Hoekstra, Vincent Icke en Ewine van Dishoeck).
- de Volkskrant – Hoe ruimtetelescoop James Webb onze kosmische geschiedenis moet onthullen (€, met Ewine van Dishoeck en Mariska Kriek)
- AD - Astronomen kijken uit naar lancering ruimtetelescoop: ‘Zal kennis van astronomie veranderen’ (€)
Internationale media
- NASA - Detailing the Formation of Distant Solar Systems with NASA's Webb Telescope (met Ewine van Dishoeck)
- Nature – The $11-billion Webb telescope aims to probe the early Universe (Met Mariska Kriek)
- Website Webb Space Telescope: Detailing the Formation of Distant Solar Systems with NASA's Webb Telescope (met Ewine van Dishoeck)
- Website Webb Space Telescope: NASA's Webb Telescope to Make a Splash in Search for Interstellar Water (met Melissa McClure)
- c&en - The James Webb Space Telescope will be astrochemists’ newest and most powerful tool (met Ewine van Dishoeck en Melissa McClure)
Headerfoto: De uitgeklapte hoofdspiegel van NASA's James Webb-telescoop ziet eruit als een bloem in bloei. Credits: NASA/Desiree Stover