James Webb rymdteleskopets första bilder är inte bara hisnande – de innehåller en mängd vetenskapliga insikter och ledtrådar som forskare är ivriga att söka efter.

Här är några av de saker som forskare nu hoppas kunna lära sig.

In i djupet

Webbs första bild, som släpptes i måndags, levererade den djupaste och skarpaste infraröda bilden av det avlägsna universum hittills, "Webbs första djupa fält."

De vita cirklarna och ellipserna kommer från galaxhopen i förgrunden som kallas SMACS 0723, som den såg ut för mer än 4,6 miljarder år sedan - ungefär när vår sol också bildades.

De rödaktiga bågarna kommer från ljus från antika galaxer som har färdats mer än 13 miljarder år och böjt sig runt förgrundsklustret, som fungerar som en gravitationslins.

NASA-astrofysikern Amber Straughn sa att hon slogs av "den häpnadsväckande detalj som du kan se i några av dessa galaxer."

"De bara dyker upp! Det finns så mycket mer detaljer, det är som att se i high-def."

Dessutom, tillade NASA-astrofysikern Jane Rigby, kan bilden lära oss mer om mystisk mörk materia, som tros utgöra 85 procent av materien i universum – och är huvudorsaken till den kosmiska förstoringseffekten.

Den sammansatta bilden, som krävde en exponeringstid på 12,5 timmar, anses vara en övningskörning. Med tanke på längre exponeringstid borde Webb slå alla tiders distansrekord genom att blicka tillbaka till de första hundra miljoner åren efter Big Bang, för 13,8 miljarder år sedan.

Jakten på beboeliga planeter

Webb fångade signaturen av vatten, tillsammans med tidigare oupptäckta bevis på moln och dis, i atmosfären som omger en het, pösig gasjätteplanet kallad WASP-96 b som kretsar kring en avlägsen stjärna som vår sol.

Teleskopet uppnådde detta genom att analysera stjärnljus som filtrerats genom planetens atmosfär när det rör sig över stjärnan, till det ofiltrerade stjärnljuset som upptäcks när planeten är bredvid stjärnan – en teknik som kallas spektroskopi som inget annat instrument kan göra med samma detalj.

WASP-96 b är en av mer än 5 000 bekräftade exoplaneter i Vintergatan. Men det som verkligen upphetsar astronomer är möjligheten att peka Webb mot mindre, steniga världar, som vår egen jord, för att söka efter atmosfärer och kroppar av flytande vatten som kan stödja liv.

En stjärnas död

Webbs kameror fångade en stjärnkyrkogård, i den södra ringnebulosan, och avslöjade den mörka, döende stjärnan i dess centrum i tydlig detalj för första gången, och visade att den är täckt av damm.

Astronomer kommer att använda Webb för att gräva djupare in i detaljer om "planetariska nebulosor" som dessa, som spyr ut moln av gas och damm.

Dessa nebulosor kommer så småningom också att leda till återfödelse.

Utstötningen av gas och moln upphör efter några tiotusentals år, och när materialet väl är utspritt i rymden kan nya stjärnor bildas.

En kosmisk dans

Stephans kvintett, en grupp av fem galaxer, ligger i stjärnbilden Pegasus.

Webb kunde tränga igenom molnen av damm och gas i mitten av galaxen för att få nya insikter, såsom hastigheten och sammansättningen av utflöden av gas nära dess supermassiva svarta hål.

Fyra av galaxerna är nära varandra och låsta i en "kosmisk dans" av upprepade nära möten.

Genom att studera det, "lär du dig hur galaxerna kolliderar och smälter samman", sa kosmologen John Mather, och tillade att vår egen Vintergatan troligen sammanställdes av 1 000 mindre galaxer.

Att förstå det svarta hålet bättre kommer också att ge oss större insikter om Skytten A*, det svarta hålet i mitten av Vintergatan, som är höljt i damm.

Stjärnskammare

Den kanske vackraste bilden är bilden av de "kosmiska klipporna" från Carinanebulosan, en stellar plantskola.

Här har Webb för första gången avslöjat tidigare osynliga regioner av stjärnbildning, vilket kommer att berätta mer om varför stjärnor bildas med viss massa, och vad som bestämmer antalet som bildas i en viss region.

De kan se ut som berg, men den högsta av de branta topparna är sju ljusår höga, och de gula strukturerna är gjorda av enorma kolvätemolekyler, säger Webbs projektforskare Klaus Pontoppidan.

Förutom att vara stjärnmaterial, kan nebulosamaterial också vara där vi kommer ifrån.

"Det här kan vara sättet som universum transporterar kol, kolet som vi är gjorda av, till planeter som kan vara beboeliga för liv," sa han.

Det stora okända

Det kanske mest spännande av allt är att resa in i det okända, sa Straughn.

Hubble spelade en nyckelroll i att upptäcka att mörk energi får universum att expandera i en ständigt växande takt, "så det är svårt att föreställa sig vad vi kan lära oss med detta 100 gånger kraftfullare instrument." + Utforska vidare

NASA avslöjar Webb-teleskopets första kosmiska mål

© 2022 AFP