Woensdag 07/12/2022

AchtergrondWetenschap

De supertelescoop James Webb heeft een beter oog voor het jonge heelal - maar is nog altijd niet gelanceerd

Getekende impressie van de James Webb-ruimtetelescoop. Beeld Nasa
Getekende impressie van de James Webb-ruimtetelescoop.Beeld Nasa

James Webb staat klaar voor vertrek. Webb is een telescoop die nog scherper in het heelal kan kijken dan zijn vermaarde voorganger Hubble.

Maarten Muns

Om nieuwe stappen te zetten in de astronomie is het nodig meer en beter te kunnen zien dan voorheen. Dat deed Galileo Galilei toen hij in 1610 zijn telescoop op de hemel richtte en vier manen bij Jupiter zag. Dat deed Edwin Hubble toen hij in 1923 met de Hook Telescope op Mount Wilson ontdekte dat de vaag zichtbare Andromeda-nevel in feite een compleet sterrenstelsel was, ver buiten onze Melkweg. En dat deden de astronomen wereldwijd die afgelopen jaren met de naar Hubble genoemde ruimtetelescoop dieper het heelal in konden kijken dan ooit tevoren.

Binnenkort bereikt de astronomie een nieuwe mijlpaal. De datum heeft de neiging te schuiven, maar volgens de huidige planning zal op 24 december vanaf de ESA-lanceerbasis in Frans-Guyana een Ariane 5-raket vertrekken met aan boord de James Webb-ruimtetelescoop. Deze telescoop, genoemd naar de man die de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie NASA leidde in de jaren zestig, is te beschouwen als de opvolger van Hubble. Maar waar Hubble vooral licht uit het zichtbare, en een klein stukje van het infrarode en ultraviolette deel van het elektromagnetische spectrum kon waarnemen, richt James Webb zich volledig op het infrarode deel van dat spectrum.

Warmtestraling

Infrarood, ook wel bekend als warmtestraling, heeft langere golflengtes dan zichtbaar licht. Hete objecten, zoals sterren, stralen veel energierijk ultraviolet en zichtbaar licht uit. Maar relatief koele objecten, zoals planeten, manen en asteroïden, laten zich juist zien in het infrarood. En door zijn langere golflengte kan infrarood, beter dan zichtbaar licht, ontsnappen aan absorptie door gas- en stofwolken in de ruimte. Met James Webb kunnen astronomen dwars door deze stofwolken heen kijken en de ontstaansprocessen van sterren en planeten onderzoeken.

Infrarood licht kan ook een antwoord geven op vragen over de allereerste sterren en sterrenstelsels. Wie steeds verder in de diepten van het heelal kijkt, kijkt ook steeds verder terug in de tijd. Je ziet licht dat lange tijd onderweg is geweest. De verste sterrenstelsels zien we daarom nu zoals ze er meer dan 13 miljard jaar geleden uitzagen, slechts enkele miljoenen jaren na het ontstaan van het heelal.

Omdat het heelal sindsdien uitdijt (ook een ontdekking van astronoom Hubble) zijn de golflengtes van dit oeroude licht ‘uitgerekt’ naar de langere golflengtes van het infrarood, een verschijnsel bekend als kosmische roodverschuiving. Daardoor is hun licht voor ons enkel nog als infrarood waar te nemen.

Een enorme spiegel

Om het uiterst zwakke licht van die eerste sterrenstelsels te vangen, heeft de James Webb-telescoop een spiegel met een diameter van 6,5 meter. Vergelijk dat met zijn voorganger Hubble: diens spiegel heeft een diameter van ‘slechts’ 2,4 meter. Webb kan ongekend veel fotonen (lichtdeeltjes) vangen en kosmische objecten met spectaculaire details in beeld brengen.

“De James Webb-telescoop is onder andere gebouwd voor wat wij kosmische archeologie noemen: heel ver terugkijken in de tijd, naar hoe het universum er uit zag toen het heel jong was”, zegt Marijn Franx, hoogleraar extragalactische sterrenkunde aan de Universiteit Leiden. “Het wordt spannend wat Webb allemaal nog gaat toevoegen aan onze kennis.”

Webb heeft vier uiterst geavanceerde meetinstrumenten aan boord: infraroodcamera’s en spectrografen om het opgevangen licht te splitsen in verschillende golflengtes.

De eerste plaatjes van James Webb komen naar verwachting medio 2022. Na lancering reist de telescoop namelijk eerst 1,5 miljoen kilometer naar zijn post, waar hij door de zwaartekrachtvelden van zon en aarde in een stabiele baan wordt gehouden. Tijdens die reis worden zowel de spiegel als het enorme zonnescherm (zo groot als een tennisbaan) stap voor stap uitgevouwen, een precair proces. Als Webb uitgevouwen op zijn plaats hangt, met zijn rug naar de zon en de aarde, en alle instrumenten getest zijn, kunnen de waarnemingen beginnen.

De James Webb-ruimtetelescoop in aanbouw. Beeld Nasa
De James Webb-ruimtetelescoop in aanbouw.Beeld Nasa

Nu belangrijker dan ooit: steun kwaliteitsjournalistiek.

Neem een abonnement op De Morgen


Op alle artikelen, foto's en video's op demorgen.be rust auteursrecht. Deeplinken kan, maar dan zonder dat onze content in een nieuw frame op uw website verschijnt. Graag enkel de titel van onze website en de titel van het artikel vermelden in de link. Indien u teksten, foto's of video's op een andere manier wenst over te nemen, mail dan naar info@demorgen.be.
DPG Media nv – Mediaplein 1, 2018 Antwerpen – RPR Antwerpen nr. 0432.306.234