A JWST jobb, mint azt bárki várta – íme, miért

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.

(Köszönetnyilvánítás: NASA TV/YouTube)

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.

(Köszönetnyilvánítás: NASA, ESA, CSA és STScI; NASA/ESA/Hubble (STScI); összeállította: E. Siegel)

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.

(Köszönetnyilvánítás: NASA, ESA és a Hubble SM4 ERO csapata; NASA, ESA, CSA és STScI)

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.

(Köszönetnyilvánítás: NASA, ESA, CSA, Jupiter ERS Team; Feldolgozás: R. Hueso (UPV/EHU) és J. Schmidt)

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.

(Köszönetnyilvánítás: ESA/Webb, NASA és CSA, J. Lee és a PHANGS-JWST csapata; ESA/Hubble és NASA, R. Chandar; Köszönetnyilvánítás: J. Schmidt; Animáció: E. Siegel)

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.

(Köszönetnyilvánítás: NASA/STScI, összeállította: E. Siegel)

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.

(Köszönetnyilvánítás: NASA/ESA/CSA/STScI)

Bizony elképesztően jók a műszerek, közel tökéletes fotonhatékonysággal.

James Webb Hangszerek

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.

(Köszönetnyilvánítás: NASA/JPL-Caltech)

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.

(Köszönetnyilvánítás: NASA/STScI)

A teleszkópot kellően hidegen tartják; a hőkibocsátás és a műszerzaj elhanyagolható.

James Webb Hangszerek

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.

(Köszönetnyilvánítás: NASA/Chris Gunn)

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.

(Köszönetnyilvánítás: NASA/ESA/CSA/STScI)

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.

(Köszönetnyilvánítás: Mdf az angol Wikipédián; NASA, ESA és a COSTAR csapat)

A JWST jobban fókuszálja a fényét, mint bármely űrtávcső vagy földi teleszkóp.

James Webb űrteleszkóp

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.

(Köszönetnyilvánítás: NASA/Desiree Stover)

Miért? Mert – a tükröktől a műszerekig – tisztább volt, mint bármely obszervatórium valaha.

James Webb űrteleszkóp

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.

(Köszönetnyilvánítás: NASA/Chris Gunn)

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.

(Köszönetnyilvánítás: NASA, ESA, CSA és STScI)

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.

(Köszönetnyilvánítás: NASA, ESA, CSA és STScI)

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.

(Köszönetnyilvánítás: NASA, ESA, CSA és STScI)

A többnyire Mute Monday egy csillagászati ​​történetet mesél el képekben, képekben és legfeljebb 200 szóban. beszélj kevesebbet; mosolyogj többet.

Leave a Comment

%d bloggers like this: