그만큼 제임스 웹 우주 망원경 계속 연기되는 세기의 파티와 같습니다. 복잡성 및 진동 테스트 중에 감지 된 일부 비정상적인 판독 값으로 인해이 망원경의 출시 날짜가 여러 번 밀려났습니다. 현재 2021 년에 출시 될 것으로 예상됩니다. 그러나 명백한 이유로, NASA는이를 계속보고 있습니다. 미션을 통해.
일단 배치되면 JWST는 가장 강력한 우주 망원경이 될 것이며, 고급 계측기 제품군은 이전에는 볼 수 없었던 우주에 관한 것을 보여줄 것입니다. 이 중에는 태양계 행성의 대기가 있으며, 처음에는 기체 거인으로 구성됩니다. 그렇게함으로써 JWST는 거주 할 수있는 행성에 대한 검색을 구체화하고 결국 몇 가지 잠재적 후보를 조사하기 시작합니다.
JWST는 2018 년 4 월에 우주에 배치 된 TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite)와 함께이 작업을 수행 할 예정입니다. 이름에서 알 수 있듯이 TESS는 Transit Method (일명 Transit Photometry)를 사용하여 행성을 검색합니다. 여기서 별은 밝기가 주기적으로 떨어지는 것을 모니터링합니다. 이는 행성이 관측자와 관련하여 별을지나 가기 때문입니다.
Webb의 첫 관측은 Webb의 과학 운영 센터에서 진행하는 외계 행성 행성 팀인 Director 's Discretionary Early Release Science 프로그램을 통해 수행됩니다. 이 팀은 새로운 과학 지식과 Webb의 과학 도구에 대한 더 나은 이해를 제공 할 세 가지 유형의 관찰을 수행 할 계획입니다.
시카고 대학교의 제이콥 빈 (Jacob Bean)은 외계 행성 비행 프로젝트의 공동 책임자 인 NASA 보도 자료에서 다음과 같이 설명했다.
“우리에게는 두 가지 주요 목표가 있습니다. 첫 번째는 가능한 빨리 Webb에서 천문학 커뮤니티로 외계 행성 데이터 세트를 전송하는 것입니다. 두 번째는 천문학 자와 대중이이 관측소가 얼마나 강력한 지 알 수 있도록 훌륭한 과학을하는 것입니다.”
프로젝트의 주요 조사관 인 NASA Ames Research Center의 Natalie Batalha는 다음과 같이 덧붙였습니다.
"우리 팀의 목표는 천문학 커뮤니티에 중요한 지식과 통찰력을 제공하여 외계 행성 연구를 촉진하고 이용 가능한 제한된 시간 내에 웹을 최대한 활용하는 데 도움이 될 것입니다."
그들의 첫 관찰을 위해 JWST 지구를 통과하는 빛을 조사하여 지구 대기의 특성을 결정합니다. 이것은 행성이 별 앞에서 지나갈 때마다 발생하며 빛이 다른 파장에서 흡수되는 방식은 대기의 화학 성분에 대한 단서를 제공합니다. 불행히도, 기존 우주 망원경은 가스 거인보다 작은 물체를 스캔하는 데 필요한 해상도를 갖지 못했습니다.
그만큼 JWST, 고급 적외선 기기를 사용하여 외계 대기를 통과하는 빛을 조사하고 무지개 스펙트럼으로 분할 한 다음 누락 된 빛 부분을 기준으로 대기의 구성을 추론합니다. 이러한 관측을 위해 프로젝트 팀은 지구에서 약 780 광년 떨어진 에리 단 루스 별자리의 별을 공전하는 목성 크기의 외계 행성 WASP-79b를 선택했습니다.
연구팀은 WASP-79b에서 물, 일산화탄소 및 이산화탄소의 존재비를 감지하고 측정 할 것으로 예상하고 있지만, 외계 행성에서는 아직 검출되지 않은 분자를 찾고자한다. 두 번째 관측을 위해이 팀은 별을 20 시간 미만으로 돌고있는 행성 인 WASP-43b로 알려진 "뜨거운 목성"을 모니터링 할 것입니다.
별과 밀접하게 공전하는 모든 외계 행성들과 마찬가지로,이 가스 거인은 한쪽이 항상 별을 향하고있는 조밀하게 잠겨 있습니다. 행성이 별 앞에있을 때, 천문학 자들은 더 차가운 뒷면 만 볼 수 있습니다. 그러나 궤도가 열화되면서 더운 날이 서서히 보입니다. 천문학 자들은이 행성의 궤도 전체를 관찰함으로써 이러한 변화 (위상 곡선이라고도 함)를 관찰하고 데이터를 사용하여 행성의 온도, 구름 및 대기 화학을 매핑 할 수 있습니다.
이 데이터를 통해 대기를 다양한 깊이로 샘플링하고 행성의 내부 구조를보다 완벽하게 파악할 수 있습니다. Bean이 지적했듯이 :
우리는 이미 허블과 스피처가있는이 행성의 극적이면서도 예기치 않은 변화를 보았습니다. Webb를 통해 책임있는 실제 프로세스를 이해하기 위해 이러한 변형을 훨씬 더 자세하게 공개 할 것입니다.”
세 번째 관측을 위해 팀은 통과하는 행성을 직접 관찰하려고 시도 할 것입니다. 이것은 별의 빛이 훨씬 더 밝아서 희미한 빛이 지구의 대기에 반사되는 것을 가리는 것으로 보아 매우 도전적입니다. 이 문제를 해결하는 한 가지 방법은 행성이 보이고 별 뒤에서 사라질 때 별에서 나오는 빛을 측정하는 것입니다.
두 측정 값을 비교함으로써 천문학 자들은 지구에서만 얼마나 많은 빛이 나오는지 계산할 수 있습니다. 이 기술은 적외선에서 밝게 빛날 수있는 매우 뜨거운 행성에 가장 효과적입니다. 따라서이 관측을 위해 WASP-18b를 선택한 이유 – 약 2,900K (2627 ° C; 4,800 ° F)의 온도에 도달하는 뜨거운 목성. 그 과정에서 그들은 지구의 질식 성층권의 구성을 결정하기를 희망합니다.
결국 이러한 관찰은 JWST의 기능을 테스트하고 계측기를 교정하는 데 도움이됩니다. 궁극적 인 목표는 잠재적으로 거주 가능한 외계 행성의 대기를 조사하는 것인데,이 경우 낮은 질량의 희미한 적색 왜성을 도는 바위 같은 행성 (일명“지구와 같은”행성)이 포함됩니다. 우리 은하에서 가장 흔한 별일뿐만 아니라, 붉은 왜성도 지구와 같은 행성을 찾을 가능성이 가장 높은 곳으로 여겨집니다.
우주 망원경 과학 연구소의 연구원이자 공동 연구 책임자 인 Kevin Stevenson은 다음과 같이 설명했습니다.
“TESS는 붉은 드워프의 거주 가능 지역에서 궤도를 도는 12 개 이상의 행성을 찾아야하며, 그 중 일부는 실제로 거주 가능할 수 있습니다. 우리는 그 행성들이 대기권을 가지고 있는지, 웹 (Webb)이 우리에게 말할 것인지를 배우고 싶습니다. 그 결과는 우리 은하에서 생명에 유리한 조건이 일반적인 지에 대한 질문에 대답하는 데 먼 길을 갈 것입니다.”
그만큼 제임스 웹 우주 망원경 한 번 배치 된 세계 최고의 우주 과학 관측소가 될 것이며 천문학 자들이 태양계의 미스터리를 해결하고 외계 행성을 연구하며 우주의 가장 초기시기를 관찰하여 시간이 지남에 따라 대규모 구조가 어떻게 진화했는지 확인할 수 있습니다. 이러한 이유로 NASA가 천문학 사회가 성공적으로 배치 될 때까지 인내심을 요구하는 이유를 이해할 수 있습니다.
대가가 획기적인 발견에 불과할 때 우리는 기꺼이 기다립니다. 그 동안 우주 망원경 과학 연구소 (Space Telescope Science Institute)가 과학자들이 외계 행성을 연구하는 방법에 대한이 비디오를 확인하십시오.
