Teleskop luar angkasa paling kuat di dunia akan memungkinkan para peneliti melihat ke masa lalu.  Astronom Kanada ini akan menjadi salah satu pengguna pertamanya
Top stories

Teleskop luar angkasa paling kuat di dunia akan memungkinkan para peneliti melihat ke masa lalu. Astronom Kanada ini akan menjadi salah satu pengguna pertamanya

Saat dia terbangun di pagi yang cerah dan dingin di bulan Maret di Montreal, Lisa Dang merasakan beban pandemi yang membebani dirinya.

Sudah tahun yang panjang dan sulit sejak penguncian pertama dimulai, tidak ada akhir yang terlihat, dan dia sangat terganggu oleh berita beberapa hari sebelumnya tentang enam wanita Asia yang ditembak mati di Atlanta, sebuah gejala meningkatnya anti- Sentimen Asia selama pandemi.

Dang, kandidat PhD berusia 28 tahun di McGill University, adalah seorang astronom. Dia mempelajari exoplanet – planet yang mengorbit bintang lain. Selama setahun terakhir, dia bekerja di rumah, dikurung, seperti semua rekannya, karena pandemi.

Pada hari ini, dengan semua yang membebani pikirannya, dia harus keluar. Dia meraih mantelnya, mengucapkan selamat tinggal kepada pacarnya dan meninggalkan apartemennya di pusat kota untuk berjalan-jalan dan menjernihkan pikirannya.

Satu jam kemudian, teleponnya mulai berdering. Kotak masuknya dibanjiri email. Dan salah satu pesan yang dia baca di sana akan mengubah hidupnya selamanya.

Di seluruh dunia pada hari itu, pada waktu yang hampir bersamaan, ribuan astronom lain mengarungi aliran email yang sama.

Tetapi hanya Dang dan beberapa rekan terpilih yang akan menjadi yang pertama memindai alam semesta dengan alat pengamatan terbaru dan terhebat yang pernah ada di dunia.

James Webb Space Telescope (JWST) akan diluncurkan pada akhir Desember. Proyek multinasional senilai $10 miliar yang telah lama tertunda ini menjanjikan untuk membuka alam semesta bagi para ilmuwan yang belum pernah terjadi sebelumnya.

Ini akan menetap di orbit mengelilingi matahari 1,5 juta kilometer jauhnya dari Bumi, empat kali lebih jauh dari planet dari Bulan.

Penerus teleskop Hubble yang terkenal, teleskop Webb akan 100 kali lebih kuat, terutama berkat cermin yang luasnya 6,25 kali lebih besar. Ini dirancang untuk mengamati dalam inframerah, yang tidak hanya akan melengkapinya dengan lebih baik untuk melihat benda-benda di jangkauan terjauh alam semesta, tetapi juga akan memungkinkannya menembus selubung debu kosmik yang sering mengaburkan cahaya tampak.

Di seluruh dunia, para astronom mengeluarkan air liur pada prospek mengintip kembali melalui waktu ke fajar alam semesta, meneliti planet di sekitar bintang lain yang mungkin saja memiliki blok bangunan kehidupan yang sama dengan kita, menatap ke dalam hati galaksi ratusan tahun cahaya untuk melihat bagaimana bintang lahir.

Teleskop Luar Angkasa James Webb difoto setelah lulus uji akustik dan getaran terakhirnya dalam foto selebaran 16 Oktober 2020 ini.

Di sebuah gang di Montreal, satu blok dari apartemennya, Dang, tidak percaya, membaca email itu berulang-ulang.

“Saya pikir saya lebih terkejut daripada bahagia pada saat itu,” katanya.

“Segera, saya mulai FaceTiming pacar saya. Dan hal pertama yang keluar saat dia mengangkatnya hanyalah air mata, jadi dia tidak yakin apakah aku bahagia atau tidak, atau apakah itu semacam gangguan mental.”

Dari hampir 1.200 proposal yang diterima dari 44 negara di seluruh dunia, hanya 286 telah dipilih untuk waktu di JWST, dan hanya 10 dari mereka dengan Kanada sebagai peneliti utama.

Usulan Dang adalah untuk mempelajari dugaan planet lava K2-141b, yang mengorbit dekat sebuah bintang yang berjarak sekitar 200 tahun cahaya. Kedekatan planet ini dengan bintangnya berarti kemungkinan memiliki permukaan batuan cair dan atmosfer uap batuan — jenis tempat di mana ia mungkin menghujani batuan cair dan partikel batuan salju. Itu adalah lamaran pertama yang diterimanya sebagai penyelidik utama.

“Bahkan hanya mendapatkan waktu untuk menggunakan Teleskop Luar Angkasa Hubble adalah masalah besar bagi astronom mana pun,” katanya. “Bagi saya pribadi, ini adalah masalah besar, karena untuk pertama kalinya, saya merasa seperti seorang astronom… Saya tidak percaya bahwa proposal pertama saya adalah proposal Teleskop Luar Angkasa James Webb.

Untuk kandidat PhD berusia 28 tahun, itu adalah setara astronomi kasar dari rookie NHL yang memiliki musim 50 gol.

Di seberang negeri dari Dang, di Victoria, BC, Erik Rosolowsky sedang menunggu di sebuah B&B untuk keluarganya bersiap-siap untuk berjalan-jalan di sepanjang pantai.

Rosolowsky, seorang profesor fisika di Universitas Alberta, telah berkendara ke sana dari Edmonton bersama keluarganya untuk liburan Maret.

“Saya seharusnya tidak memeriksa email saya Karena saya sedang liburan,” ujarnya. “Tapi saya melakukannya … dan saya hanya terperangah.”

Rosolowsky telah, empat bulan sebelumnya, mengajukan proposal untuk menggunakan teleskop Webb untuk memotret pembentukan bintang di lengan spiral galaksi yang jauh. Dia mengira pada saat itu proposalnya memiliki sedikit peluang untuk dipilih.

Dia salah.

Dia membaca ulang email itu, yakin bahwa itu adalah kesalahan. Sebagai seorang ilmuwan yang pernah berada di panel review, menerima proposal seperti dia, dia tahu betapa ketatnya persaingan untuk mendapatkan waktu pada teleskop yang ada, apalagi menjadi yang pertama menggunakan JWST.

Dengan putranya yang tinggal di dalam B&B, Rosolowsky melangkah keluar untuk mencoba dan menyerap apa yang terjadi padanya. Dia merenungkan betapa sangat berbedanya hidupnya selama beberapa saat yang singkat.

“Ini adalah jenis hal yang mengubah apa yang akan Anda lakukan selama beberapa tahun ke depan,” katanya sekarang. “Kami akan memiliki kesempatan besar ini untuk menjadi orang pertama yang menggunakan Webb. Dari sinilah penemuan-penemuan hebat dalam beberapa tahun ke depan dalam astrofisika akan datang.”

Kemudian dia masuk ke dalam dan memberi tahu istrinya. Dia senang untuknya, katanya. Dan kemudian memarahinya karena memeriksa emailnya saat liburan.

Tapi Dang dan Rosolowsky dan peneliti seperti mereka belum merayakannya.

Mereka masih menahan napas karena teleskop tempat mereka menggantungkan harapan belum meninggalkan tanah.

Itu sekarang berada di pelabuhan antariksa Badan Antariksa Eropa di Guyana Prancis – setelah melakukan perjalanan ke sana dari California melalui Terusan Panama – menunggu tanggal peluncuran yang dijadwalkan pada 22 Desember.

Saat dikerahkan, JWST akan menjadi teleskop luar angkasa terbesar dan terkuat yang pernah dibuat.

Ilustrasi seorang seniman menunjukkan Teleskop Luar Angkasa James Webb dikerahkan sepenuhnya.  Foto milik NASA.  /Toronto Bintang

Dengan jangkauannya yang luas, ia akan memungkinkan para astronom menyelidiki kembali ke masa lalu ke era yang hanya beberapa ratus juta tahun setelah Big Bang itu sendiri — tepat setelah apa yang oleh para astronom disebut Zaman Kegelapan — ketika bintang-bintang pertama mulai muncul, masa di mana kita tahu relatif sedikit.

Dalam jangkauan yang jauh itu, cahaya telah berjalan ke arah kita selama lebih dari 13 miliar tahun. Apa yang dilihat para astronom adalah potret alam semesta ketika cahaya itu memulai perjalanannya. Semakin jauh objek yang bisa kita amati, semakin jauh ke belakang waktu yang bisa kita lihat.

Cermin utama JWST — yang terutama bertanggung jawab untuk jangkauan yang diperluas itu — berdiameter 6,5 meter, dan terdiri dari 18 keping heksagonal, masing-masing terbuat dari berilium yang dilapisi tipis dengan emas, dan masing-masing dapat disesuaikan secara individual. Itu menempatkan luas permukaan cermin berbentuk sarang lebah pada 25 meter persegi, sekitar enam kali lipat dari teleskop Hubble.

Cermin yang lebih besar itu berarti resolusi gambar alam semesta yang jauh lebih tinggi, tetapi apa yang juga membedakan JWST dari Hubble, adalah bahwa ia dirancang untuk melihat dalam inframerah, bagian spektrum cahaya dengan panjang gelombang yang lebih panjang yang tidak terlihat oleh mata manusia.

Ini memiliki beberapa keuntungan. Salah satunya adalah bahwa inframerah dapat menembus kabut debu kosmik lebih baik daripada cahaya tampak, memungkinkan para astronom untuk mendapatkan gambar yang lebih jelas tentang isi alam semesta. Lain adalah bahwa mereka dapat mempelajari objek yang mungkin terlalu redup untuk dipelajari dalam cahaya tampak – planet lava misalnya.

Keuntungan ketiga berkaitan dengan struktur ruang itu sendiri.

Ketika para astronom melihat jangkauan terjauh alam semesta, mereka melihat cahaya yang telah berjalan ke arah mereka selama jutaan atau miliaran tahun. Sementara cahaya itu telah berjalan, alam semesta itu sendiri telah berkembang. Dan salah satu konsekuensi dari ekspansi itu adalah bahwa ruang yang dilalui cahaya juga telah diregangkan.

Ketika itu terjadi, panjang gelombang menjadi lebih panjang – bayangkan Slinky yang diregangkan – dan cahaya menjadi “bergeser merah” – yang dimulai saat cahaya tampak bergerak menuju ujung merah spektrum. Dan itu menjadikan teleskop inframerah sebagai instrumen yang ideal untuk menyelidiki ekstrem alam semesta.

Dengan mempelajari jumlah pergeseran merah suatu objek tertentu, para astronom dapat memperoleh gambaran tentang jaraknya relatif terhadap kita. Dan dengan mengukur jaraknya, mereka dapat mengetahui seberapa jauh ke masa lalu mereka melihat.

Tetapi untuk mengamati sumber redup seperti itu dengan benar, JWST harus diisolasi dari sumber lain, yaitu panas dari matahari dan Bumi, yang muncul dalam inframerah. Makanya posisinya di orbit mengelilingi matahari 1,5 juta kilometer dari Bumi.

Fine Guidance Sensor (FGS) Kanada dan Near-Infrared Imager and Slitless Spectrograph (NIRISS) difoto di Pusat Penerbangan Luar Angkasa Goddard NASA di Greenbelt, Maryland dalam foto selebaran 23 Juni 2021 ini.

Teleskop akan mengorbit apa yang disebut titik Lagrange, area ruang di mana tarikan gravitasi Bumi dan matahari menyeimbangkan orbit teleskop, menjaganya dalam posisi yang relatif stabil terhadap Bumi.

Ketika tiba di sana, JWST akan menghabiskan waktu tiga bulan untuk mendinginkan suhu ruang.

Tetapi bahkan jarak dan waktu itu tidak cukup.

Webb memiliki sunshield besar — ​​seukuran lapangan tenis — terbuat dari lima lapisan bahan ringan, tahan panas dan dingin yang disebut Kapton, yang memiliki lapisan logam reflektif. Sunshield bertindak sebagai payung, selalu berorientasi antara matahari dan Bumi dan teleskop.

Insinyur memperkirakan bahwa sementara suhu di sisi matahari perisai bisa naik setinggi 85 C, teleskop, di tempat teduh, masih akan tetap pada -233 C.

Tapi ukuran sunshield — dan teleskop — ada harganya: terlalu besar untuk muat ke dalam roket apa pun yang kita miliki, dan harus dilipat — seperti origami logam raksasa — untuk diluncurkan dari Bumi.

Dan itu berarti, segera setelah peluncuran, itu harus melalui proses dua minggu yang rumit dan proses perakitan, yang akan membuat para ilmuwan dan insinyur mengunyah kuku mereka saat terbentang. Dan taruhannya, yah, astronomis, karena, tidak seperti Hubble, JWST akan terlalu jauh untuk diperbaiki setelah diluncurkan.

“Ini akan menjadi apa yang saya sebut 14 hari teror,” kata René Doyon, direktur ilmiah JWST di Kanada. Doyon, seorang profesor di Université de Montréal, akan berada di Guyana Prancis untuk peluncuran tersebut. Dia telah bekerja menuju momen itu selama 20 tahun terakhir.

“Ini bisa dibilang mesin paling kompleks yang pernah dibuat manusia. Dan kami akan mengirimkannya 1,5 juta kilometer dari Bumi.”

Kanada telah menyumbangkan dua instrumen untuk JWST: Fine Guidance Sensor (FGS) dan Near-Infrared Imager and Slitless Spectrograph (NIRISS).

FGS menargetkan serangkaian bintang sebagai titik referensi dan, mengukur posisi mereka 16 kali per detik, menggunakannya untuk menjaga teleskop tetap mengarah pada targetnya. Ini sangat akurat, kata Doyon, sehingga dapat mendeteksi teleskop yang melenceng dari target yang setara dengan lebar rambut manusia pada jarak satu kilometer.

Setelah berhasil menyelesaikan tes akhir di California pada bulan Agustus, Teleskop Luar Angkasa James Webb disiapkan untuk pengiriman ke lokasi peluncurannya di Guyana Prancis dalam foto selebaran 8 September 2021 ini.

NIRISS, yang mengamati panjang gelombang inframerah, juga mencakup spektrograf, yang memungkinkan para astronom melihat atmosfer planet, untuk menentukan apakah ada jejak gas seperti oksigen, karbon dioksida, atau metana — yang mungkin mengindikasikan kemungkinan adanya kehidupan. di planet-planet itu.

Kedua instrumen itu, kerja bertahun-tahun untuk Doyon dan Badan Antariksa Kanada, masuk ke dalam kubus kompak yang memungkiri kepentingannya.

“Ini adalah upaya tim terbesar yang pernah ada … untuk membangun mesin yang luar biasa ini,” kata Doyon. “Ini tidak jauh lebih besar dari mesin cuci, tapi mesin cuci yang luar biasa.”

Untuk saat ini, mesin cuci itu, dan teleskop terkaitnya sedang beristirahat di sebuah pelabuhan antariksa di utara khatulistiwa di Amerika Selatan.

Jika diluncurkan sesuai jadwal, setelah perjalanan satu bulan, setelah penyebaran dan kalibrasi, itu akan menjadi sekitar enam bulan sebelum gambar penelitian JWST pertama tiba di Bumi.

Dan untuk itulah para peneliti menahan napas.

“Perayaan itu akan benar-benar melihat sains datang,” kata Rosolowsky.

“Kami kutu buku, kan? Jadi, ketika gambar pertama itu akhirnya dikirim dan kita melihat tampilan pertama dari galaksi-galaksi ini menggunakan Webb — itulah manfaatnya.

“Tidak ada yang pernah melihat ini sebelumnya. Dan memiliki momen di mana Anda memiliki jawaban yang dapat Anda bagikan kepada dunia … itu benar-benar mengasyikkan.”


Posted By : togel hari ini hongkong