Die Daten des JWST sind so unglaublich, dass selbst diejenigen, die es gebaut haben, die bisherige Wissenschaft in Frage stellen.

Die Daten des JWST sind so unglaublich, dass selbst diejenigen, die es gebaut haben, die bisherige Wissenschaft in Frage stellen.

Der Astronom Garth Illingworth von der University of California Santa Cruz, ehemaliger stellvertretender Direktor des Space Telescope Science Institute, hat eine unglaubliche Karriere hinter sich.

Er hat Jahrzehnte damit verbracht, die entferntesten Galaxien zu suchen und zu verstehen, und war einer der Leiter des Teams, das das Hubble-Weltraumteleskop gebaut hat. Und bevor Hubble am Himmel war, hatte es bereits mit der Entwicklung des James Webb Space Telescope (JWST) begonnen, ja, das James Webb Space Telescope, das die Erdbewohner derzeit täglich mit unglaublich schönen Bildern unseres Universums überrascht.

Während die meisten von uns diese JWST-Bilder betrachten und nur Bilder sehen, sehen Illingworth und seine Kollegen all das und noch mehr: Daten. Während seiner wenigen Betriebsmonate hat Webb bereits eine Fülle von aufschlussreichen Informationen geliefert: Erkenntnisse, die bestehende Theorien über den Kosmos bestätigt, widerlegt und sogar widerlegt haben. Neugierig geworden, was diese Daten bedeuten, haben wir uns mit Illingworth getroffen, um über Weltraumteleskope, ferne Welten und den sich ständig weiterentwickelnden wissenschaftlichen Prozess zu sprechen.

Dieses Interview wurde aus Gründen der Länge und Klarheit bearbeitet und komprimiert.

Futurismus: Ihre Arbeit war umfangreich. Können Sie uns etwas über Ihre Forschung erzählen und wohin sie Sie geführt hat?

Garth Illingworth: Sicher, ich gebe Ihnen den wissenschaftlichen Rahmen. Ich bin Astronom und mein Hauptinteresse galt den ersten Galaxien im Universum. Im Grunde leben wir 13,8 Milliarden Jahre nach dem Urknall in einer großen, wunderbaren Spiralgalaxie, der Milchstraße. Aber wir mussten an diesen Punkt kommen.

Die gleichen Anfänge haben mich lange fasziniert, seit ich 1995 Hubbles Deep Field gesehen habe: Hubbles erstes tiefes Bild eines leeren Teils des Himmels, der sich als nicht leer herausstellte, sondern absolut voller Galaxien. . Daran arbeite ich seit etwa 25 Jahren. Als ich in den 80er Jahren anfing, über Webb nachzudenken, hatten wir Hubble noch nicht einmal auf den Markt gebracht. Riccardo Giacconi, der damalige Direktor des Space Telescope Science Institute, sagte mir: „Ihr Jungs müsst wirklich am nächsten großen Teleskop arbeiten. Glaubt mir, es wird lange dauern.“

Wir mussten damals etwas ziemlich Interessantes machen. Wir mussten vorwärts projizieren, selbst wenn wir nicht wussten, was Hubble entdecken würde. Wir haben erkannt, dass wir zu längeren Wellenlängen gehen sollten, wir sollten wirklich zu Infrarot gehen; Wir hatten das Gefühl, dass es viele Möglichkeiten gibt, Aspekte des Universums zu enthüllen, die Hubble niemals enthüllen würde. Es musste ein großes Teleskop sein, um im Infraroten zu arbeiten. Es muss sehr kalt gewesen sein, was bedeutete, dass es weit von hier sein musste. Wenn wir jetzt auf die Zeichnungen zurückblicken, diese sehr einfachen Zeichnungen, ist es völlig anders als Webb, aber tatsächlich funktioniert Webb und hat die Funktionen, die wir damals dachten. Es ist ein großes Teleskop, es ist Infrarot, es ist sehr kalt, es ist sehr weit von uns entfernt. [laughs].

Korrigieren Sie mich, wenn ich falsch liege, aber Sie und Ihr Team haben die vermutlich am weitesten entfernte und älteste Galaxie entdeckt, die Menschen bisher gesehen haben, etwa 400 Millionen Jahre nach dem Urknall.

Ja, also haben wir vor ungefähr sieben oder acht Jahren mit Hubble überraschenderweise ein Objekt gefunden, das ungefähr 400 Millionen, 450 Millionen Jahre nach dem Urknall war. Ich denke, wenn Sie mich vor 10 Jahren gefragt hätten, ob Hubble das getan hätte, hätte ich auf keinen Fall geantwortet. Aber es stellte sich heraus, dass wir genau am Rand von Hubble diese primitive Galaxie finden konnten, und wir konnten sie tatsächlich mit dem Spitzer-Weltraumteleskop sehen: Wir konnten zeigen, dass es dort einen verschwommenen Fleck gab. Das blieb etwa sieben Jahre lang ein wahres Rätsel. Wir konnten nicht viel darüber erfahren, aber es deutete auf eine sehr interessante Veränderung in der Art und Weise, wie sich Galaxien in den frühen Tagen bildeten. Als Webb live ging, war die große Frage: Ist dieses Objekt einzigartig? Oder gibt es noch viele andere so?

Innerhalb von vier Tagen nach der Datenfreigabe von Webb Anfang bis Mitte Juli hatten wir bereits ein Dokument an den Prepress-Server gesendet. Eigentlich waren es am selben Tag zwei Gruppen, die sagten, wir hätten noch ein paar andere Objekte dieser Art entdeckt, und eines davon sei noch weiter entfernt. Das war die Art von Schritt, den wir uns von Webb erhofft hatten, um unseren Horizont auf frühere Zeiten auszudehnen, und er tat es unglaublich schnell und sehr gut.

Ich denke, das geht auf den Punkt zurück, an dem ich daran arbeite, Hubble in den Weltraum zu bringen, aber schon an das Nächste denke. Nun, es scheint, dass James Webb sehr schnell vor sich geht, aber das liegt daran, dass es bereits eine so große wissenschaftliche Basis gibt.

Ja genau. In den späten 1990er Jahren, nachdem das Hubble Deep Field ans Licht kam, wurde das Ziel, die ersten Galaxien zu finden, zu Webbs zentralem Ziel. Aber genau zu dieser Zeit entdeckten wir die ersten Exoplaneten. Über dunkle Energie und dunkle Materie wurde diskutiert. Es gab so viele Dinge, die Hubble herausfand, von denen wir wussten, dass Webb einen Unterschied machen würde: Am Ende mussten wir 23 Jahre warten.

Als im Juli die ersten Bilder veröffentlicht wurden, hatten wir eine Stunde, in der wir sie alle zum ersten Mal sahen. Ich saß im selben Auditorium des Weltraumteleskops, in dem wir vor 33 Jahren unser erstes Treffen hatten. Es war irgendwie seltsam, dort zu sitzen und sich umzusehen, und mein Gott, dieser Raum sieht ziemlich genauso aus wie damals, als wir zum ersten Mal über Webb gesprochen haben, und jetzt sehen wir die ersten Bilder, die hereinkommen. Und sie sind absolut erstaunlich.

Eine besonders saftige Schlussfolgerung aus dem James Webb ist, dass einige neue Daten früheren Erkenntnissen zu widersprechen scheinen. Können Sie uns mehr über diese frühe Galaxie erzählen, die viel massiver war als bisher erwartet?

Ja sicher. Dieser Name, den wir GNZ11 genannt haben, ist also kein sehr einfallsreicher Name, aber Astronomen sind ziemlich langweilig, wenn es um die Benennung von Objekten geht. [laughs] – wies auf etwas Ungewöhnliches in diesen frühen Zeiten hin.

In den ersten vier Tagen nach der Veröffentlichung der Webb-Bilder schrieben wir diese Papiere und stellten fest, dass GNZ11 nicht einzigartig war: Es gab andere solche sehr hellen und leuchtenden Galaxien, die wir als ungewöhnlich massereich interpretierten. Dann, innerhalb weniger Wochen, gab es einen weiteren, noch weiter zurück in der Zeit, näher am Urknall, der immer noch sehr massiv war. Es war wirklich eine Überraschung. Wir müssen uns fragen: Ist es wirklich massiv? Oder haben Sie wirklich ungewöhnliche Sterne, die sehr hell, aber nicht so massereich sind? Wir wissen es im Moment einfach nicht, aber Webb kann diese Fragen beantworten.

Was wir jetzt tun müssen, ist hineinzugehen und uns diese Objekte genauer anzusehen, um zu sehen, ob wir mehr darüber erfahren können, was sich wirklich in dieser Galaxie befindet. Wie sind die Sterne, wenn es viele kleinere Sterne gibt, die viel Masse beitragen? Theoretiker fragen sich nun: Wie entsteht so eine Galaxie so schnell? Haben Sie ein Schwarzes Loch, das sich ebenfalls extrem schnell entwickelt hat? Wurden wir getäuscht? Galaxien können ziemlich kompliziert sein. Das Universum kann mit Ihnen spielen, selbst wenn Sie Daten in Webb-Qualität haben, aber nicht genug.

Was sagt Ihrer Meinung nach eine Situation wie diese über den wissenschaftlichen Prozess selbst aus?

Das ist interessant, weil ich sagen würde, dass es in früheren Zeiten einen sehr langsamen Prozess gab, Dinge zu erledigen. Die Daten kamen nicht sehr schnell an. Wir haben viel Zeit damit verbracht, mit ihm zu arbeiten, manchmal musste man zurückgehen und mehr bekommen. Dann, wissen Sie, würden die Dokumente herauskommen und wir wären ziemlich endgültig. Die Zeitungen kommen heraus, alle denken “Oh, das ist toll.” Dann, ein Jahr später, kommen einige neue Daten heraus, die sagen: “Nun, das war falsch.” Du musst zugeben, dass du jederzeit Fehler machen kannst, aber wenn du Fehler machst, lernst du neue Dinge.

Ich glaube nicht, dass ich mich jemals besonders schlecht gefühlt habe, wenn Leute sich Sorgen machen, ihr Bestes zu geben, und dann zurückkommen und die Dinge überprüfen. Fehler zu machen ist nicht schlimm, es ist Teil des Prozesses. Und es ist wahrscheinlich unvermeidlich in diesem Stadium.

Webb war beschäftigt. Gibt es bevorstehende Ziele auf Ihrer Liste, auf die Sie besonders gespannt sind und über die Sie mehr erfahren möchten?

Ja, das großartige Bild, das ursprünglich gezeigt wurde, des Galaxienhaufens, wies darauf hin, was meiner Meinung nach in Zukunft äußerst wertvoll sein wird, um mehr über Galaxien zu erfahren. Aber ich möchte nicht nur die fernen Galaxien hervorheben – die Exoplaneten werden erstaunlich sein und dann natürlich die Sternentstehungsregionen wie Carina und der Tarantelnebel. Sie sehen wunderschön aus, aber es steckt auch unglaublich viel Wissenschaft in ihnen.

Und ich würde einfach sagen, wissen Sie, als ich dort saß und mir die ersten Bilder ansah, war ich überwältigt von seiner Schönheit und dem Charakter dort, den Informationen. Aber eines der Dinge, über die ich nachher nachgedacht habe, war: In dieser Stunde habe ich ungefähr sechs Datensätze gesehen. Ich muss sagen, das sind mehr Daten, als ich jemals in meinem ganzen Leben in angemessener Zeit gesehen habe. Wissenschaftler werden lange daran arbeiten, weil darin viele Informationen enthalten sind. Und das war nur ein Wegbereiter, ich meine, es waren Dutzende Stunden Zeit, also werden wir das jedes Jahr mit dem 100-, 1000-fachen multiplizieren.

Eine der Sachen, die ich oft gefragt werde, ist: Warum ist das wichtig? Es ist eine menge Geld. Ich habe oft darüber nachgedacht, und ich glaube, dass die Menschheit ein tiefes Interesse an unserer Herkunft hat. Uns interessiert, wie wir dahin gekommen sind, wie das Leben entstanden ist. Und dann sagst du wirklich, nun, wir sitzen auf diesem kleinen Planeten, wie entstehen Planeten? Sie können diese Frage von den Ursprüngen nehmen, und darum geht es in der Astronomie wirklich. Webb, Hubble, diese Dinger sind nur Ursprungsmaschinen. Und was mir daran in vielerlei Hinsicht wirklich gefällt, ist, dass wir in einem sehr spaltenden Umfeld leben, und dieses Interesse schneidet wunderbar durch all diese politischen und anderen Bereiche.

Es ist einer dieser Orte, an denen wir noch einige gemeinsame Interessen haben, die wir hoffentlich in Zukunft ausbauen können! Dazu dürfte Webb zumindest beitragen.

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