2021 karácsonyán a csillagászat örökre megváltozott a JWST elindításával.
2021. december 25-én, amikor a napelemsor 29 perccel a kilövés után, és körülbelül 4 perccel a tervezettnél előbb üzembe helyezték, világossá vált, hogy a NASA James Webb űrteleszkópja üzemképes, kap áramot, és jó úton halad végső rendeltetési helye felé. Az indulás soha nem látott siker volt.
2022 közepén egy teljesen kalibrált JWST felfedte első tudományos képeit.
Ez a majdnem tökéletesen igazított képkompozit a SMACS 0723 fürt magjának első JWST mélymezős nézetét mutatja, és szembeállítja a régebbi Hubble nézettel. A SMACS 0723 galaxishalmaz JWST képe az első színes, több hullámhosszú tudományos kép, amelyet a JWST készített. Ez a valaha készült legmélyebb kép az ultra-távoli univerzumról, 87 ultra-távoli galaxis jelöltet azonosítottak. Spektroszkópiai nyomon követésre és megerősítésre várnak.
A képek élesek, érintetlenek, gyönyörűek és hihetetlenül informatívak voltak.
A Stephan’s Quintet Hubble-nézetének ez a kontrasztja a JWST NIRCam nézetével egy sor olyan tulajdonságot tár fel, amelyek alig láthatóak, ha egyáltalán nem, a korlátozóbb hullámhosszok rövidebb készletével. A képek közötti különbségek rávilágítanak arra, hogy a JWST milyen funkciókat mutathat fel, amelyek hiányát a Hubble.
De bizonyos értelemben majdnem túl jók voltak.
Ez az animáció a JWST egyedi közeli infravörös képeit mutatja a Jupiterről. A Jupiter nappal/éjszaka határán látható sávokon, nagy vörös foltokon és “légköri homályon” kívül számos hold-, gyűrű- és auroral-jellemző is látható és felcímkézve. A Jupiter sugara mindössze 11,2-szerese a Földnek, de több mint 300-szor nagyobb a Föld gravitációja, tehát sok tárgyat vonz, de jelentős bomlasztó hatással van a körülötte lévő objektumokra is, például az aszteroidaövre.
A JWST képei élesebbek voltak, kevesebb zajjal, mint azt bárki megjósolta.
Ez a három paneles animáció az M74 (NGC 628) Phantom Galaxy központjának három különböző nézetét mutatja be. Az ismerős színes kép a Hubble (optikai) nézet, a második panelen a Hubble és a Webb közeli infravörös képei láthatók, míg a középső infravörös panelen a meleg por látható, amely egy későbbi időpontban végül új csillagokat alkot, a JWST egyedül.
A kulcs az volt, hogy megértsük, miért, hogy ez a példátlan siker megismétlődhessen.
Ez a három paneles animáció megmutatja a különbséget a 18 nem igazított egyedi kép között, ugyanazokat a képeket, miután minden szegmens jobb volt konfigurálva, majd a végső képet, ahol a JWST mind a 18 tükréből származó egyes képeket egymásra rakták és egyesítették. Az adott csillag, a JWST egyedi “hópehely” által létrehozott mintája jobb kalibrációval csak kissé javítható.
Míg a JWST számos figyelemre méltó fejlesztést mutat, egy előrelépés kritikus volt.
A JWST diffrakciós csúcsai, amelyek részletesen a 2MASS J17554042+6551277 csillag körül láthatók, ugyanazok, mint az első sikeres igazítási képen. A tudományos adatokat, amint azt a háttérgalaxisok dicsőséges részletei is igazolják, végre hasznosítják.
Bizony elképesztően jók a műszerek, közel tökéletes fotonhatékonysággal.
A 2016-ban tesztelt és ellenőrzött Mid-Infrared Instrument (MIRI) kriohűtő. Ez a hűtő elengedhetetlen ahhoz, hogy a MIRI műszert kb. 7 K-on tartsuk, ami a James Webb Űrteleszkóp leghidegebb része. Amikor melegebb lesz, a leghosszabb hullámhosszak csak zajt adnak vissza, mert a távcső valójában magasabb hőmérsékleten látja magát ragyogni. Az eddigi teljesítmény azt jelzi, hogy nem észlelhető zaj, ami azt jelzi, hogy a hangszercsapat nagyszerű munkát végzett.
A célzó- és vezérlőrendszer, valamint a jelátviteli teljesítmény optimálisan működik.
A JWST fedélzetén található Fine-Gudance érzékelő nyomon követi a vezetőcsillagokat, hogy pontosan és pontosan mutasson az obszervatóriumra, és kalibrációs képeket készít a tudományos adatok kinyerésére használt képek helyett. Jelenleg még jobban teljesít, mint amit a tervezési specifikációk jeleznek.
A teleszkópot kellően hidegen tartják; a hőkibocsátás és a műszerzaj elhanyagolható.
Csoportkép a James Webb Űrteleszkóp projekt tagjairól a teljes integrált tudományos műszermodullal (ISIM). Az ISIM-et alkotó négy műszer a közeli infravörös kamera, a közeli infravörös spektrográf, a közép-infravörös műszer és a finom vezetőképesség-érzékelő/közeli infravörös képalkotó kamera, valamint a rés nélküli spektrográf.
Ráadásul az optika olyan jó, hogy a szórt fény – általában problémás – elhanyagolható.
Ez a látszólag kicsi kép a ~140 megapixeles teljes látómező kicsinyített változata, amelyet alaposan megvizsgáltak a JWST teljes igazítása és kalibrálása után. A fénykép bal alsó sarkában látható fényes csillag a JWST első igazított képének híres “igazítási csillaga”. Gyakorlatilag egyáltalán nem érzékelhető szórt fény.
A JWST legnagyobb előrelépése azonban a PSF: point spread funkció elsajátítása.
Ez a gömbi aberráció szimulációja megmutatja, hogy egy pontforrás hogyan látható egy tökéletesen gömb alakú rekesznyíláson keresztül, ha az objektum túlfókuszált (balra), alulfókuszált (jobbra) vagy tökéletes fókuszú (középen), valamint a hullámhosszra helyesen korrigált (középső sor), illetve enyhén. túlkorrigált (felső sor) vagy aluljavított (alsó sor). A jobb alsó kép a Hubble eredeti WFPC kamerájának eredeti szférikus aberrációját mutatja.
A JWST jobban fókuszálja a fényét, mint bármely űrtávcső vagy földi teleszkóp.
A 2021 végén a marylandi Greenbeltben végzett tisztatér-ellenőrzés során a NASA James Webb űrteleszkópját fényképezték le, amikor elkészült. Csupán hetekkel később sikeresen elindítják és bevetik, ami példátlan előrelépéshez vezet a csillagászatban.
Miért? Mert – a tükröktől a műszerekig – tisztább volt, mint bármely obszervatórium valaha.
A NASA James Webb Űrteleszkópja, amint azt a 2020 októberében elvégzett utolsó vibrációs és akusztikus tesztet követő „fényoltás” vizsgálat is mutatja. Miután az utolsó tesztet piros vagy sárga zászlók nélkül teljesítette, Webb-et indításra késznek tekintették, majd kb. 6 hónapos telepítés és kalibrálás, megkezdődött a tudományos adatok gyűjtése.
A tisztatér technológia és a kezelés fejlődése lehetővé tette a szükségesnél kétszer olyan éles PSF-et.
Ezen a képen a Stephan’s Quintet egyik kölcsönhatásban lévő galaxisából kiszakadt csillagfolyamok csillognak, de még látványosabb a háttérgalaxisok gazdag választéka, amely a közeli előtérben lévő objektumok mögött pompás részletekben látható. A JWST példátlan képességei lehetővé teszik a „galaxis-háttérvizsgálatok” elvégzését a JWST-vel végzett legtöbb tervezett kutatáson felül. Csak a kiváló Point-Spread funkció (PSF) teszi ezeket a részleteket ilyen élessé és láthatóvá.
Ennek eredményeként a JWST tudomány informatívabb, mint azt bárki várta.
A Neptunuszról a JWST NIRCam képalkotójával készített nagy látószögű kép része, ez a kép a Neptunust, annak óriás holdját, a Tritont, a Neptunusz körüli halvány elemeket, beleértve a gyűrűket és a kisebb holdakat, valamint néhány háttérgalaxist és csillagot a galaxison belülről.
A szinte tökéletes indításból megspórolt üzemanyaggal a JWST-nek 2044-ig hibátlanul kell működnie.
A (régebbi) Hubble-adatokkal átfedve a JWST NIRCam képe a Déli Gyűrű-ködről több szempontból is egyértelműen jobb: felbontás, feltárt részletek, a külső gáz mérete stb. Ez valóban látványos kinyilatkoztatása annak, hogyan szeretik a csillagok véget az életüknek.
A többnyire Mute Monday egy csillagászati történetet mesél el képekben, képekben és legfeljebb 200 szóban. beszélj kevesebbet; mosolyogj többet.