Χρειάστηκαν 25 χρόνια και 10 δισεκατομμύρια δολάρια για την ανάπτυξη του διαστημικού τηλεσκοπίου James Webb (JWST).
Όντας στην τροχιά του δεύτερου σημείου Lagrange (L2) γιαπέρα από τη Σελήνη, έχει σχεδόν ολοκληρώσει τις προετοιμασίες για επιστημονικές αποστολές που θα αλλάξουν για πάντα τον τρόπο με τον οποίο οι άνθρωποι μελετούν το διάστημα. Οι ανακαλύψεις του θα επηρεάσουν την αστρονομία, την αστροφυσική και πολλά άλλα επιστημονικά πεδία.
Αλλά τις τις τελευταίες εβδομάδες, το "Webb"έχει ήδη καταφέρει να φανεί στέλνοντας αρκετές εικόνες στη Γη. Και παρόλο που αυτές είναι απλώς δοκιμαστικές φωτογραφίες, καθεμία από αυτές υποδηλώνει την άνευ προηγουμένου δύναμη του διαδόχου του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble.
Η πρώτη εικόνα του τηλεσκοπίου Webb
Στο τέλος της διαδικασίας, η οποία ονομάζεται ακριβήςphasing, εστιάστηκε ο κύριος καθρέφτης του διαστημικού τηλεσκοπίου James Webb, το οποίο αποτελείται από 18 εξαγωνικά τμήματα, που δείχνει προς το μοναδικό αστέρι 2MASS J17554042+6551277. Ως αποτέλεσμα, στις 11 Μαρτίου 2022, ο Webb έστειλε την εικόνα ευθυγράμμισης στη Γη. Ωστόσο, με το συνδυασμό 18 διαφορετικών φωτογραφιών, η ακρίβεια ανάλυσης αυξήθηκε στα 50 νανόμετρα. Και αυτό είναι μόνο ένα μέρος των μηκών κύματος που θα πάρει ο Webb όταν ξεκινήσει την πλήρη λειτουργία του.
Κάθε φωτεινό σημείο πίσω από ένα αστέρι είναι ένας αρχαίος γαλαξίας.
Πηγή: NASA/STScI
«Αν και μέχρι στιγμής έχουμε δει μόνοΜερικές δοκιμαστικές εικόνες από το τηλεσκόπιο Webb, η αγαπημένη μου είναι πιθανώς η εικόνα ευθυγράμμισης», δήλωσε ο Klaus Pontoppidan, ερευνητής στο Επιστημονικό Ινστιτούτο του Διαστημικού Τηλεσκοπίου (STScI), σε συνέντευξή του στην IE. «Αυτό το αστέρι δείχνει ότι το τηλεσκόπιο είναι σχεδόν τέλεια εστιασμένο, κάτι που είναι ένα πρωτοποριακό κατόρθωμα της μηχανικής».
Οι περισσότεροι άνθρωποι βλέπουν μόνο το αστέρι στη μέση,που φυσικά είναι πολύ όμορφο. Αλλά η πραγματική ομορφιά είναι η αφθονία των αρχαίων γαλαξιών στο βάθος. «Το εκπληκτικό πεδίο των μακρινών γαλαξιών σε αυτή τη δοκιμαστική εικόνα του «Webb» δείχνει ότι έχει ήδη απλώσει το χέρι του μέσα από το Σύμπαν», πρόσθεσε ο Ποντοπιντάν. Και αυτό είναι μόνο η αρχή.
Εάν ο Webb αφιερώσει περισσότερα από 20 λεπτά για γυρίσματα, το φόντο των γαλαξιών θα ανταγωνιστεί ή και θα ξεπεράσει σε λεπτομέρεια τη διάσημη εικόνα του Hubble Deep Field. (Βαθύ Πεδίο Hubble).
Μωσαϊκό 18 αστέρων από τον "Webb"
Το πρώτο αντικείμενο στο οποίο «εκπαιδεύτηκα»τηλεσκόπιο, έγινε το αστέρι HD 84406 που μοιάζει με ήλιο, το οποίο βρίσκεται περίπου 260 έτη φωτός από τη Γη στον αστερισμό της Μεγάλης Άρκτου. Το διαστημικό παρατηρητήριο τράβηξε μια σειρά φωτογραφιών του HD 84406, ή ακριβέστερα, του φωτός που εκπέμπεται από αυτό.
"Dummy image" του HD 84406 στη Μεγάλη Άρκτο, χωρισμένη σε 18 διαφορετικά αστέρια.
Πηγή: NASA
Ως αποτέλεσμα, τον Φεβρουάριο του 2022, ο Webb έδειξε μια φωτογραφία από18 αστέρια διάσπαρτα σε μαύρο φόντο. Αλλά αυτή η εικόνα είναι παραπλανητική, είναι στην πραγματικότητα ένα μωσαϊκό 18 σημείων φωτός που αντανακλάται από μη βαθμονομημένα τμήματα του πρωτεύοντος καθρέφτη του τηλεσκοπίου, το οποίο με τη σειρά του αντανακλούσε το φως από το ίδιο αστέρι πίσω στον δευτερεύοντα καθρέφτη James Webb και στους ανιχνευτές NIRCam.
Ο Webb βγάζει την πρώτη selfie με τηλεσκόπιο
Η πρώτη selfie του τηλεσκοπίου προήλθε από τη χρήση ενός ειδικού φακού μέσα στο όργανο NIRCam, ο οποίος έχει σχεδιαστεί για να απεικονίζει τμήματα του κύριου καθρέφτη και όχι το διάστημα.
Κατά τη διαδικασία λήψης εικόνας, η οποίαξεκίνησε στις 2 Φεβρουαρίου, ο Webb ανακατευθύνθηκε σε 156 διαφορετικές θέσεις γύρω από την προβλεπόμενη θέση του αστεριού και δημιούργησε 1.560 εικόνες χρησιμοποιώντας 10 ανιχνευτές NIRCam, που αντιστοιχούν σε 54 GB ακατέργαστων δεδομένων. Η όλη διαδικασία διήρκεσε σχεδόν 25 ώρες, αλλά αξιοσημείωτα το παρατηρητήριο μπόρεσε να εντοπίσει το αστέρι-στόχο σε κάθε τμήμα καθρέφτη του μέσα στις πρώτες 6 ώρες και στις 16 εκθέσεις. Αυτές οι εικόνες στη συνέχεια συρράφθηκαν μεταξύ τους για να δημιουργήσουν ένα ενιαίο, μεγάλο μωσαϊκό που αποτύπωνε την υπογραφή κάθε τμήματος του πρωτεύοντος καθρέφτη σε ένα μόνο πλαίσιο. Οι εικόνες που εμφανίζονται εδώ είναι απλώς το κεντρικό κομμάτι αυτού του μεγάλου μωσαϊκού, μιας τεράστιας εικόνας 2 δισεκατομμυρίων pixel.
Ανάρτηση ιστολογίου της NASA
Selfie "James Webb" στον κεντρικό καθρέφτη. Φωτογραφία: NASA
Το NIRCam είναι ο αισθητήρας μετώπου κύματος του παρατηρητηρίουκαι ένα βασικό εικονογράφο. Επιλέχθηκε ειδικά για να λειτουργήσει στα αρχικά στάδια συντονισμού του James Webb λόγω του ευρέος οπτικού του πεδίου και της μοναδικής του ικανότητας να λειτουργεί με ασφάλεια σε υψηλότερες θερμοκρασίες από άλλα όργανα. Διακρίνεται επίσης από την παρουσία ειδικών εξαρτημάτων που έχουν αναπτυχθεί για να βοηθήσουν σε αυτή τη διαδικασία. Τεχνουργήματα στην εικόνα δοκιμής εμφανίστηκαν κατά την ευθυγράμμιση του NIRCam όταν λειτουργούσε σε θερμοκρασία πάνω από τη βέλτιστη.
Ο «Webb» φωτογράφισε τον γείτονα του Milky Way
Η τελευταία εικόνα του "Webb" εμφανίστηκε στις 9Μάιος: Η φωτογραφία δείχνει το Μεγάλο Νέφος του Μαγγελάνου. Ο δορυφορικός γαλαξίας κοντά στον Γαλαξία απεικονίστηκε χρησιμοποιώντας το πιο δροσερό όργανο στο τηλεσκόπιο: το όργανο μεσαίας υπέρυθρης ακτινοβολίας (MIRI).
Συνδυασμένες εικόνες από το Spitzer (αριστερά) και το Webb (δεξιά), που δείχνουν την ανώτερη ανάλυση του τελευταίου.
Πηγή:NASA/JPL-Caltech (αριστερά), NASA/ESA/CSA/STScI (δεξιά)
Η εικόνα συγκρίθηκε με φωτογραφία,που κατασκευάστηκε από ένα άλλο, παλαιότερο διαστημικό τηλεσκόπιο Spitzer (τώρα έχει ήδη τεθεί εκτός λειτουργίας). Αυτό ανέδειξε τη δύναμη των δυνατοτήτων υψηλής ανάλυσης κοντά και μεσαίου υπέρυθρου του Webb. «Το τηλεσκόπιο Webb, με τον τεράστιο πρωτεύοντα καθρέφτη του και τους βελτιωμένους ανιχνευτές, θα μας επιτρέψει να παρατηρήσουμε τον υπέρυθρο ουρανό με βελτιωμένη διαύγεια, οδηγώντας σε ακόμη περισσότερες ανακαλύψεις», ανέφερε μια άλλη ανάρτηση ιστολογίου της NASA.
Πότε θα ξεκινήσει να λειτουργεί ο James Webb;
Όλα τα επιτεύγματα του τηλεσκοπίου είναι μόνο η αρχή.Αυτό το καλοκαίρι θα ξεκινήσει επιτέλους πραγματικές επιστημονικές αποστολές. Ίσως στο εγγύς μέλλον να παρέχει στους ανθρώπους την πρώτη «αληθινή» εικόνα της ατμόσφαιρας των εξωπλανητών. Ο Webb θα εξερευνήσει επίσης κινούμενα αντικείμενα μέσα στο ηλιακό σύστημα. Το έργο του τηλεσκοπίου θα βοηθήσει ακόμη και στην αποκάλυψη της εξέλιξης των αρχαίων και υπερμεγέθων μαύρων τρυπών. Ένα πράγμα είναι σίγουρο: μόλις ο Webb ξεκινήσει σοβαρά τις επιστημονικές αποστολές, η συχνότητα των ενημερώσεων και των νέων εικόνων θα αυξηθεί.
Διαβάστε περισσότερα
Κάτι περίεργο συμβαίνει στο Σύμπαν: πώς να εξηγήσουμε τις ασυνέπειες στη σταθερά Hubble
Νέα μαγνητικά κύματα έχουν βρεθεί στον πυρήνα της Γης. Κάθε επτά χρόνια παραμορφώνουν το πεδίο του πλανήτη
Η βαρύτητα και η σκοτεινή ύλη δεν υπάρχουν: το κύριο πράγμα για τη νέα δουλειά των φυσικών
</ p>