Znanstvenici su s nestrpljenjem iščekivali dan kada je projekt prvi put zamišljen James Webb svemirski teleskop (JWST) odvest će se u svemir. Kao planirani nasljednik Hubble, JWST će koristiti svoje moćne infracrvene mogućnosti snimanja za proučavanje nekih najudaljenijih objekata u Svemiru (poput formiranja prvih galaksija) i proučavanje ekstra-solarnih planeta oko obližnjih zvijezda.
Međutim, dosta je nagađanja i govora o tome koji će ciljevi biti prvi JWST-ov prvi. Srećom, nakon preporuke Odbora za raspoređivanje vremena i temeljitog tehničkog pregleda, Znanstveni institut za svemirski teleskop (STScI) nedavno je objavio da je odabrao trinaest znanstvenih programa za "rano puštanje", koje će JWST provesti prvih pet mjeseci u službi studiranja ,
Kao dio Diskrecijskog programa ranog izdanja JWST-ovog direktora (DD-ERS), ovih trinaest ciljeva izabrano je strogim postupkom stručne recenzije. Sastojalo se od 253 istraživača iz 18 županija i 106 znanstvenih institucija koji su izabrali između više od 100 prijedloga. Svakom programu je dodijeljeno 500 sati promatranja vremena, nakon što završi šestomjesečno razdoblje puštanja u rad.
Kao što je rekao Ken Sembach, direktor Instituta za svemirski teleskop (STScI), u izjavi za ESA:
“Oduševila nas je visoka kvaliteta pristiglih prijedloga. Ovi će programi stvoriti ne samo veliku znanost, već će biti i jedinstveni resurs za pokazivanje istraživačkih sposobnosti ovog izvanrednog opservatorija svjetskoj znanstvenoj zajednici… Želimo da istraživačka zajednica bude što znanstveno produktivnija, što je prije moguće, zbog čega mi je drago da mogu posvetiti gotovo 500 sati režijevog diskrecijskog vremena ovim znanstvenim opažanjima o ranom puštanju.”
Svaki će se program oslanjati na JWST-ov paket od četiri znanstvena instrumenta koji su pridonijeli NASA, Europska svemirska agencija (ESA) i Kanadska svemirska agencija (CSA). Tu se ubrajaju blizinski infracrveni spektrograf (NIRSpec) i srednje infracrveni instrument (MIRI) koji je razvio ESA, kao i kamera za blizinu infracrvene infrastrukture (NIRCam) koju su razvili NASA i STScI, te blisko infracrveni snimač i Spektrograf bez proreza (NIRISS) koji je razvio CSA.
Trinaest odabranih programa uključuje "Kroz pogled na staklo", koji će se oslanjati na iskustvo astronomske zajednice u korištenju Hubble provesti spektroskopiju bez proreza i prethodna istraživanja kako bi se prikupili podaci o stvaranju galaksija i intergalaktičkom mediju, od najranijih epoha Svemira do danas. Glavni istraživač ovog programa je Tommaso Treu sa kalifornijskog sveučilišta u Los Angelesu.
Drugi je program Cosmic Evolution Early Release Science (CEERS), koji će provoditi preklapajuća opažanja radi stvaranja koordiniranog ekstragalaktičkog istraživanja. Ovo istraživanje želi astronomima omogućiti prvu vidljivu svjetlost svemira (oko 240 000 do 300 000 godina nakon Velikog praska), kao i informacije iz epohe reionizacije (oko 150 milijuna do milijardu godina nakon Velikog praska) i razdoblje kada su se formirale prve galaksije. Voditelj programa za ovaj program je Steven Finkelstein sa Sveučilišta u Teksasu u Austinu.
Zatim postoji Znanstveni program za rano puštanje u zajednici tranzitnih egzoplaneta, koji će se nadograditi na djelovanju te organizacije Hubble, Spitzer, i Kepler svemirskih teleskopa provođenjem egzoplanetnih istraživanja. Kao i njegovi prethodnici, i ova će se sastojati od praćenja zvijezda za periodične duboke zalaske svjetlosti koje uzrokuju planeti koji prolaze između njih i promatrača (aka. Tranzitna fotometrija).
Međutim, u usporedbi s ranijim misijama, JWST će moći proučavati tranzitne planete do sada bez presedana, što će, kako se očekuje, otkriti količine njihovih atmosferskih sastava, struktura i dinamike. Očekuje se da će ovaj program, za čiji je voditelj Imke de Pater, sa kalifornijskog sveučilišta Berkeley, revolucionirati naše razumijevanje planeta, formiranje planeta i porijeklo života.
Fokusiran na proučavanje egzoplaneta je i program visokog kontrasta snimanja egzoplaneta i vanplanetarnih sustava koji će se usredotočiti na planete koji se izravno slikaju i diskoteke obrubljenih krhotina. Opet, cilj je koristiti poboljšane mogućnosti JWST-a za pružanje detaljnih analiza atmosferske strukture i sastava egzoplaneta, kao i svojstava čestica oblaka diskova otpada.
Ali naravno, nisu svi programi posvećeni proučavanju stvari izvan našeg Sunčevog sustava, što pokazuje i program koji će se usredotočiti na Jupiter i Jovian sustav. Dodajući istraživanju koje je proveo prof Galileo i Junona misije, JWST će koristiti svoj set instrumenata za karakterizaciju i izradu karata Jupiterovih oblačnih slojeva, vjetrova, sastava, auroralne aktivnosti i strukture strukture.
Ovaj program će se također fokusirati na neke od najvećih Jupiterovih mjeseci (aka. "Galilejski Mjeseci") i strukturu prstena na planeti. Podaci dobiveni od JWST koristit će se za izradu karata Ioove atmosfere i vulkanske površine, Ganymedeve guste atmosfere, pružanja ograničenja toplinske i atmosferske strukture ovih luna i pretraživanja pljuskova na njihovim površinama. Kako je Alvaro Giménez, direktor znanosti za ESA-u, proglasio:
„Uzbudljivo je vidjeti angažman astronomske zajednice u osmišljavanju i predlaganju koji će biti prvi znanstveni programi za Jamesov Webb svemirski teleskop. Webb će revolucionizirati naše razumijevanje svemira, a rezultati koji će proizaći iz tih ranih promatranja označit će početak nove uzbudljive nove avanture u astronomiji. "
Tijekom svoje misije, koja će trajati najmanje pet godina (zabrana produženja), JWST će se također pozabaviti mnogim drugim ključnim temama moderne astronomije, istražujući Svemir izvan granica onoga što je Hubble mogao vidjeti. Nadgradit će se i na opažanjima Hubblea, istražujući galaksije čija se svjetlost širenjem prostora razvukla u infracrvene valne duljine.
Osim što će unaprijed gledati u grafikon kozmičke evolucije, Webb će također ispitati Supermasivne crne rupe (SMBH) koje se nalaze u središtima najmasivnijih galaksija - u svrhu dobivanja točnih procjena mase. Posljednje, ali ne najmanje bitno, Webbwill će se usredotočiti na rođenje novih zvijezda i njihovih planeta, prvotno usredotočivši se na svjetove veličine Jupitera, a zatim preusmjeravajući fokus na proučavanje manjih super-Zemlja.
John C. Mather, stariji znanstvenik projekta JWST i stariji astrofizičar iz NASA-inog centra za svemirske letove Goddard, također je izrazio oduševljenje odabranim programima. "Oduševljen sam što vidim popis najfascinantnijih ciljeva astronoma za Webb teleskop i izuzetno sam željan vidjeti rezultate", rekao je. "Mi u potpunosti očekujemo da ćemo biti iznenađeni onim što pronađemo."
Godinama su astronomi i istraživači s nestrpljenjem iščekivali dan kada će JWST početi okupljati i objavljivati svoja prva zapažanja. Uz toliko mogućnosti i toliko čekanja da se otkriju, postavljanje teleskopa (koji je planiran za 2019.) događaj je koji ne može stići uskoro!
