Astronomer runt om i världen kommer att ha omedelbar tillgång till tidiga data från specifika vetenskapliga observationer från NASA:s rymdteleskop James Webb, som kommer att slutföras inom de första fem månaderna av Webbs vetenskapsverksamhet. Dessa observationsprogram valdes från en uppmaning från Space Telescope Science Institute för vetenskapliga förslag för tidiga utsläpp, och inkluderar att undersöka Jupiter och dess månar, letar efter organiska molekyler som bildas runt spädbarnsstjärnor, väger supermassiva svarta hål som lurar i galaktiska kärnor, och jagar efter babygalaxer födda i det tidiga universum.

"Jag är stolt över att se listan över astronomers mest fascinerande mål för Webb-teleskopet, och extremt ivriga att se resultatet. Vi förväntar oss fullt ut att bli överraskade av vad vi hittar, " sa Dr. John C. Mather, Senior projektforskare för Webb-teleskopet och senior astrofysiker vid NASA:s Goddard Space Flight Center, Grönt bälte, Maryland.

De resulterande observationerna kommer att omfatta Director's Discretionary Early Release Science (DD-ERS), och täcka omfånget av Webb vetenskapsmål, från planeter i vårt solsystem till de mest avlägsna galaxerna. Programmet ger hela forskarsamhället omedelbar tillgång till Webb-data så att de har möjlighet att analysera data och planera uppföljande observationer.

"Vi var imponerade av den höga kvaliteten på de inkomna förslagen, " sa Dr Ken Sembach, Direktör för Space Telescope Science Institute (STScI) i Baltimore, Maryland. "Dessa observationsprogram kommer inte bara att generera stor vetenskap, men kommer också att vara en unik resurs för att demonstrera undersökningsförmågan hos detta extraordinära observatorium för det världsomspännande forskarsamhället."

Observationerna kommer också att utöva alla fyra av Webbs vetenskapliga instrument, så att det astronomiska samfundet kan utforska Webbs fulla potential. Webb har en vetenskaplig livslängd på minst fem år, så det vetenskapliga samfundet måste snabbt lära sig att använda sina avancerade förmågor.

"Vi vill att forskarsamhället ska vara så vetenskapligt produktivt som möjligt, så tidigt som möjligt, Det är därför jag är så glad över att kunna ägna nästan 500 timmar av regissörens diskretionära tid till dessa ERS-observationer, sa Sembach.

Ett av de mest efterlängtade forskningsområdena av Webb är att studera planeter som kretsar kring andra stjärnor. När en sådan exoplanet passerar framför sin värdstjärna, stjärnljuset filtrerar genom planetens atmosfär, som absorberar vissa ljusfärger beroende på den kemiska sammansättningen. Webb kommer att mäta denna absorption, använder sina kraftfulla infraröda spektrografer, att leta efter de kemiska fingeravtrycken av atmosfärens gaser. Astronomer kommer till en början att träna sin blick på gasformiga världar i Jupiterstorlek som WASP-39b och WASP-43b eftersom de är enklare mål att tillämpa denna teknik på. Resultaten kommer att hjälpa till att vägleda observationsstrategier för mindre, mestadels steniga och mer jordliknande superjordar, där atmosfärens sammansättning kan ge antydningar om en planets potentiella beboelighet.

Webb kommer också att titta in i det avlägsna universum, undersöker galaxer vars ljus har sträckts ut till infraröda våglängder genom utvidgningen av rymden. Denna infraröda region är bortom vad Hubble kan upptäcka. Galaxkluster är särskilt rika källor till mål, eftersom ett klusters gravitation kan förstora ljus från mer avlägsna bakgrundsgalaxer. DD-ERS-observationer kommer att riktas mot områden på himlen som redan undersökts av Hubbles Frontier Fields-program, som galaxhopen MACS J0717.5+3745. Webb-data kommer att komplettera Hubbles, ger astronomer nya insikter om dessa överflöd av galaxer.

Eftersom Webb måste förbli skyddad från solljus, dess synfält är begränsat till specifika områden på himlen vid vissa tider på året. Som ett resultat, de potentiella målen som anges ovan kan ändras beroende på lanseringsdatum.

Mer än 100 förslag till DD-ERS-observationer lämnades in i augusti 2017. Av dessa, 13 program som begärde 460 timmars teleskoptid valdes ut efter granskning av paneler av ämnesexperter och STScI-direktören.

Ytterligare information om de utvalda DD-ERS-förslagen finns tillgänglig online.