James Webb Space Telescope (JWST) , planerad att lanseras 2021, räknas som efterföljaren till Hubble Space Telescope. Till skillnad från Hubble, som kretsade runt jorden, kommer JWST att kretsa runt solen på ett avstånd av ungefär 1,5 miljoner kilometer från jorden, en plats som kallas den andra Lagrangepunkten (L2). Denna position har fördelen av att minimera värmestrålningsbrus från jorden och solen, vilket gör att JWST kan arbeta vid mycket lägre temperaturer, vilket är avgörande för att observera infraröd strålning.

JWST är designad främst för infraröda observationer, en betydande avvikelse från Hubbles fokus på optiska och ultravioletta observationer. Infraröd strålning har mycket längre våglängder än synligt ljus, så JWST kan titta genom kosmiskt damm till områden som är dolda från Hubbles blick.

Ett av de mest spännande vetenskapliga målen för JWST är att studera de tidigaste galaxerna som bildades i universum .

Enligt den nuvarande förståelsen av universum bildades de första galaxerna under en period som kallas den kosmiska gryningen, som inträffade cirka 1 miljard år efter Big Bang. Dessa tidiga galaxer är otroligt svaga, och hittills har bara ett fåtal upptäckts av Hubble. JWST kommer att kunna upptäcka dessa galaxer mycket lättare, och den förväntas upptäcka en stor population av dessa objekt.

Att studera dessa tidiga galaxer kommer att ge värdefulla insikter om det tidiga universum. Till exempel kommer JWST att kunna mäta stjärnbildningshastigheterna i dessa galaxer och bestämma hur de utvecklas över tiden. Den kommer också att kunna studera den kemiska sammansättningen av dessa galaxer och lära sig om de första stjärnorna som bildades i universum.

JWST är ett enormt ambitiöst projekt, och dess konstruktion och lansering präglades av många förseningar och kostnadsöverskridanden. Men om det framgångsrikt kan övervinna dessa utmaningar, lovar det att revolutionera vår förståelse av det tidiga universum och ge insikter om födelsen och utvecklingen av de första galaxerna.

Här är några specifika exempel på den vetenskap som JWST kommer att kunna göra angående tidiga galaxer:

1. Upptäck de första stjärnorna: JWST kommer att kunna upptäcka de första stjärnorna som bildades i universum, som förväntas ha varit extremt massiva och lysande. Dessa stjärnor kan ha varit ansvariga för återjoniseringen av universum, som tros ha inträffat cirka 400 000 år efter Big Bang.

2. Studera bildandet av de första galaxerna: JWST kommer att kunna studera hur de första galaxerna bildades och utvecklades över tiden. Den kommer att kunna mäta tillväxten av dessa galaxer och bestämma de processer som drev deras bildande. JWST kommer också att kunna studera interaktionerna mellan galaxer och hur de smälter samman för att bilda större strukturer.

3. Lär dig om den kemiska sammansättningen av det tidiga universum: JWST kommer att kunna studera det tidiga universums kemiska sammansättning genom att mäta mängden olika grundämnen i de första stjärnorna och galaxerna. Denna information kommer att hjälpa oss att förstå hur elementen bildades och hur de fördelades över hela universum.

4. Sök efter tecken på liv bortom jorden: JWST kommer att kunna söka efter tecken på liv bortom jorden genom att studera atmosfären på planeter som kretsar kring andra stjärnor. Den kommer att kunna upptäcka molekyler i dessa atmosfärer som är nödvändiga för liv, såsom vatten, syre och metan. JWST kommer också att kunna söka efter exoplaneter i deras stjärnors beboeliga zoner, där flytande vatten kan finnas på ytan.