De James Webb Space Telescope (JWST), gepland voor lancering in 2021, belooft een revolutie teweeg te brengen in ons begrip van het universum. Met een primaire spiegel van 6,5 meter kan JWST objecten zien die 100 keer zwakker zijn dan de zwakste objecten die de Hubble-ruimtetelescoop kan zien. Hierdoor kan JWST de vroegste sterrenstelsels in het universum bestuderen, evenals de vorming van sterren en planeten, en de atmosfeer van planeten die rond andere sterren draaien.

Om astronomen te helpen zich voor te bereiden op de rijkdom aan gegevens die JWST zal opleveren, heeft een team van wetenschappers van de Universiteit van Californië, Berkeley, een supercomputer gebruikt om te modelleren hoe JWST verschillende objecten in het universum zal zien. De modellen houden rekening met de optica, detectoren en de verwachte achtergronden van licht van sterren, sterrenstelsels en stof.

De resulterende afbeeldingen bieden een voorproefje van wat JWST zou kunnen zien. Ze laten zien dat JWST sterrenstelsels kan zien die 13,5 miljard jaar oud zijn, slechts 500 miljoen jaar na de oerknal. Deze sterrenstelsels zullen zo ver weg staan ​​dat ze als kleine, rode stippen aan de hemel zullen verschijnen.

JWST zal ook de vorming van sterren en planeten in ongekend detail kunnen bestuderen. De modellen laten zien dat JWST de schijven van gas en stof rond jonge sterren zal kunnen zien, en de materiaalstralen die uit deze schijven worden uitgestoten. JWST zal ook het eerste licht van pasgeboren sterren kunnen detecteren.

Ten slotte zal JWST de atmosferen van planeten in een baan om andere sterren kunnen bestuderen. De modellen laten zien dat JWST de aanwezigheid van waterdamp, methaan en andere moleculen in deze atmosferen kan detecteren. Deze informatie zal astronomen helpen bepalen of deze planeten bewoonbaar zijn voor het leven.

De beelden geproduceerd door de supercomputermodellen zijn slechts een voorproefje van waartoe JWST in staat is. Verwacht wordt dat de telescoop de komende jaren nog veel meer ontdekkingen zal doen, waardoor ons begrip van het universum zal veranderen.

Hier zijn enkele specifieke voorbeelden van wat JWST zou kunnen zien:

* De eerste sterrenstelsels die zich in het universum vormen. Deze sterrenstelsels zullen zo zwak zijn dat ze nauwelijks waarneembaar zullen zijn, maar JWST zal ze wel kunnen zien.

* De vorming van sterren en planeten in realtime. JWST zal kunnen zien hoe wolken van gas en stof instorten en sterren en planeten vormen.

* De atmosferen van planeten die rond andere sterren draaien. JWST zal de aanwezigheid van waterdamp, methaan en andere moleculen in deze atmosferen kunnen detecteren.

* Het oppervlak van Mars in ongekend detail. JWST zal kenmerken op het oppervlak van Mars kunnen zien die slechts een paar meter breed zijn.

* De ringen van Saturnus in verbazingwekkend detail. JWST zal de individuele deeltjes kunnen zien waaruit de ringen bestaan.

* De manen van Jupiter in verbluffende details. JWST zal de oppervlaktekenmerken van deze manen kunnen zien, inclusief hun vulkanen, bergen en ijskappen.

JWST is een werkelijk revolutionaire telescoop die ons begrip van het universum zal veranderen. De beelden geproduceerd door de supercomputermodellen zijn slechts een voorproefje van waartoe JWST in staat is. Er wordt verwacht dat de telescoop de komende jaren nog veel meer ontdekkingen zal doen, en we kunnen niet wachten om te zien wat hij zal vinden.