웹 대 허블
낡은 망원경이나 후계자의 교체?
웹(Webb)은 종종 허블(Hubble)의 대체품으로 불려지지만,
허블의 업적은 과학자들을이 아이디어로 밀어 붙였습니다.더 긴 파장을 사용하여 관찰을 "초과"합니다. 더 먼 물체는 높은 적색 편이를가집니다. 따라서 이러한 먼 물체를 관찰하려면 적외선 망원경이 필요합니다 (예 : 우주에서 최초로 형성되는 은하).
이것이 Webb이 그렇지 않은 또 다른 이유입니다.허블 대체품; 그 기능은 동일하지 않습니다. Webb은 주로 적외선으로 우주를 보는 반면, Hubble은 주로 광학 및 자외선 파장 (적외선 기능이 있지만)에서 우주를 연구합니다.
적외선 관찰을 통해 먼지 커튼 뒤를 들여다보고 그 뒤에 무엇이 있는지 볼 수 있습니다.
Webb이 더 많이 보는 이유는 무엇입니까?
빛은 다음을 따라 주파수 범위에서 전파됩니다.전자기 스펙트럼. 우리의 눈은 "가시 광선"으로 알려진 스펙트럼 대역을 감지하도록 진화했습니다. 우리 대기가 다른 많은 파장을 차단한다는 점을 감안하면 놀라운 일이 아닙니다. 그러나 대기 안팎에서 볼 수없는 다른 형태의 빛이 많이 있습니다.
NASA
적외선은 파장이 길고가스 및 먼지와 같이 가시 광선에 의해 차단 된 공간에서 물체를 통과 할 수 있습니다. 이것이 적외선 주파수를 감지하는 망원경으로 찍은 이미지가 구름 밖의 물체를 강조하고 다른 망원경으로 찍은 이미지보다 더 선명하게 보이는 이유입니다.
Webb은 또한 Hubble보다 훨씬 더 큰 거울을 가지고 있습니다. 이 넓은 집광 영역은 Webb이 허블이 할 수 있는 것보다 시간을 더 오래 거슬러 볼 수 있음을 의미합니다.
또한 허블은 지구 주위의 매우 가까운 궤도에 있으며 Webb은 두 번째 라그랑주 지점(L2)에서 150만km 떨어져 있습니다.
Webb은 허블만큼 아름다운 사진을 찍을까요?
예.Webb Telescope를 사용하면 과학자들은 이전에 본 적이없는 것을 볼 수있을뿐만 아니라 이미 발견 된 물체를 새로운 빛으로 관찰 할 수 있습니다. 말 그대로.
천문학적 이미지의 아름다움과 품질카메라의 선명도와 픽셀 수는 두 가지에 달려 있습니다. 두 경우 모두 Webb은 매우 유사하며 여러면에서 Hubble보다 낫습니다. Webb의 이미지는 적외선이지만 컴퓨터에 의해 보이는 이미지로 변환 될 수 있습니다. 또한 주황색과 빨간색 가시 광선을 볼 수 있습니다. Webb의 이미지는 다르지만 Hubble만큼 아름답습니다.
망원경 크기 비교
Webb에는 직경 6.5m의 주 거울이 있습니다.이는 현재 세대의 우주 망원경에서 사용할 수 있는 거울보다 훨씬 더 큰 수집 영역을 제공합니다. 허블 거울은 직경이 2.4m로 훨씬 작으며 정보 수집 면적은 4.5m²입니다. James Webb의 경우 이 영역은 6.25배 더 넓습니다. 또한 Webb은 Hubble의 NICMOS 카메라보다 훨씬 더 넓은 시야를 갖습니다. Webb은 15배 더 많은 공간을 차지할 수 있습니다.
Webb은 얼마나 멀리 볼 수 있습니까? 허블은 무엇을 보지 못합니까?
빛이 이동하는 데 걸리는 시간 때문에 물체에서 멀어 질수록 시간을 거슬러 올라갑니다.
이 그림은 다른 망원경과얼마나 멀리 볼 수 있는지. 실제로 허블은 "아기 은하"에 해당하는 것을 볼 수있는 반면 웹 망원경은 "아기 은하"를 볼 수 있습니다. Webb이 최초의 은하계를 볼 수있는 이유 중 하나는 적외선 망원경이기 때문입니다.
물체가 멀수록 우리는 더 많이 되돌아 봅니다.빛이 이동하는 데 걸리는 시간 때문입니다. 첨단 망원경을 통해 물체를 볼 때 우리는 136 억년 전에 빛이 처음 떠났을 때와 거의 똑같은 물체를 볼 수 있습니다.
우주를 볼 수 있는 능력 덕분에더 긴 파장의 적외선을 사용하면 제임스 웹(James Webb)은 허블의 가시광선/자외선을 넘어 우리 우주에서 가장 먼 은하계 중 일부를 볼 수 있을 것입니다. 이는 적색 편이라고 알려진 효과인 우주의 팽창으로 인해 먼 물체에서 나오는 빛이 늘어나기 때문입니다. 따라서 허블이 "아기" 은하계를 볼 수 있었던 반면, 제임스 웹은 그들의 탄생을 들여다보기 시작할 것입니다.
우주 (그러므로 그 안에있는 은하)확장. 우리가 가장 먼 물체에 대해 이야기 할 때 실제로 아인슈타인이 작용합니다. 우주의 팽창은 물체 사이의 공간이 실제로 늘어나 물체 (은하)가 서로 멀어지게하는 것을 의미합니다. 또한,이 공간에있는 모든 빛은 늘어나서 그 빛의 파장을 더 긴 파장으로 이동시킵니다. 이 빛은 이미 적외선으로 우리에게 도달하기 때문에 가시 광선 파장에서 멀리있는 물체를 매우 어둡게 (또는 보이지 않게) 만들 수 있습니다. Webb과 같은 적외선 망원경은 이러한 초기 은하를 관찰하는 데 이상적입니다.
웹과 허블의 궤도 비교
토지는 1 억 5 천만에 위치해 있습니다.태양에서 km, 달은 약 384,500 km의 거리에서 지구 주위를 공전합니다. 허블 우주 망원경은 그 위 ~ 570km 고도에서 지구를 공전합니다. 실제로 Webb은 지구 주위를 회전하지 않을 것입니다. 그는 150 만 km의 거리에있을 것입니다.
Webb은 소위 두 번째 라그랑주 지점 또는 L2에서 지구로부터 150 만 킬로미터 (1 백만 마일) 떨어진 태양을 공전합니다. (이 그래픽은 배율이 아닙니다.)
허블은 지구 저궤도에 있기 때문에우주 왕복선은 우주로 발사 할 수있었습니다. Webb은 Ariane 5 로켓에서 발사 될 예정이며, 저궤도 궤도에 있지 않기 때문에 우주 왕복선에 의해 서비스 될 수 없습니다.
Webb의 태양 보호막은 태양, 지구 및 달의 빛을 차단합니다. 이렇게하면 Webb은 적외선 망원경에 매우 중요한 하향 빔에 의해 "산만"하지 않고 침착 함을 유지할 수 있습니다.
지구가 태양을 중심으로 회전 할 때 Webb은 태양을 중심으로 회전하지만 지구와 태양에 대해 동일한 위치에 고정되어 있습니다.
Webb 기능
거울
메인 웹 미러에는 18 개의 세그먼트가 있습니다.함께 일하는 사람 모두 사용자 정의 할 수 있습니다. 그것의 세그먼트는 각각 ~ 20kg의 질량과 약 1 미터의 높이를 가지고 있습니다. 거울의 코팅이 너무 얇아서 사람의 머리카락이 1,000 배 더 두껍습니다! 각 세그먼트에는 고유 한 특성이 있습니다.
왜 육각형일까요?
육각형 모양으로 대략 둥글게"높은 듀티 사이클 및 6 중 대칭"을 갖는 분할 미러. 높은 채우기 비율은 세그먼트가 간격없이 연결되었음을 의미합니다. 세그먼트가 둥글면 그 사이에 간격이 있습니다. 대칭의 좋은 점은 18 개의 세그먼트가 각각에 대해 6 개씩 3 개의 다른 광학 레시피 만 필요하다는 것입니다 (위의 오른쪽 다이어그램 참조). 마지막으로, 거울의 전체 모양이 대략 원형 인 것이 바람직합니다. 이는 빛을 검출기에서 가장 콤팩트 한 영역에 집중시키기 때문입니다. 예를 들어 타원형 거울은 한 방향으로 늘어난 이미지를 생성합니다. 정사각형 거울은 중앙 영역에서 많은 빛을 내보냈습니다.
이것이 빛이 Webb 망원경으로 들어가는 방법입니다.
Webb 망원경의 감도, 해상도 및 파장
Webb은 매우 민감하여 달 거리에 있는 꿀벌의 열 신호를 감지할 수 있고 약 40km 거리에서 미국 페니 크기의 특징을 볼 수 있습니다.
Webb은 눈에 보이지 않는 빛으로 우주를 볼 것입니다.인간의 눈. 주로 적외선으로 보이지만 적색 및 금색 가시광 선도 볼 수 있습니다. (Webb의 파장 범위는 0.6 ~ 28.5 마이크론입니다.)
Webb 배포. 어떻게 될까요?
Webb Telescope 팀은 또한로켓에 맞도록 접히는 구조물의 세그먼트에있는 거울. 발사 후 거울이 열립니다 : 18 개의 육각형 거울 세그먼트의 직경은 각각 1.32m이고 Webb의 보조 거울은 직경이 0.74m입니다.
https://www.youtube.com/watch?v=bTxLAGchWnA&feature=youtu.be
Webb Telescope는 무엇을 연구합니까?
최초의 별과 은하
적외선에 대한 전례 없는 민감도를 통해 135억년 이상의 시간을 거슬러 올라가 빅뱅 이후 탄생한 최초의 은하계를 보게 될 것입니다.
은하가 모이는 방법
Webb은 천문학자들이 가장 희미하고 초기의 은하를 현대의 대나선은하 및 타원은하와 비교하여 수십억 년에 걸쳐 은하가 어떻게 형성되는지 이해하는 데 도움을 줄 것입니다.
별과 행성계의 탄생
Webb은 별과 행성계가 태어난 허블과 같은 가시 광선 관측소에 불투명 한 거대한 먼지 구름을 통해 볼 수 있습니다.
외계 행성
Webb는 대기에 대해 더 많이 알려줄 것입니다.외계 행성, 그리고 아마도 우주의 다른 곳에서 생명의 빌딩 블록을 찾을 수도 있습니다. 다른 행성계 외에도 Webb은 우리 태양계의 물체도 연구 할 것입니다.
Webb의 첫 번째 임무 : 그는 목성과 그 고리, 두 개의 흥미로운 달을 연구 할 것입니다.
40 명이 넘는 다양한 팀캘리포니아 대학 버클리의 천문학 자 Inke de Pater와 파리 천문대의 Thierry Fouche가 이끄는 연구자들은 태양계에서 Webb의 최초의 과학적 관측을 수행 할 야심 찬 관측 프로그램을 개발했습니다. 그들은 목성과 그 고리 계 그리고 두 개의 위성 인 가니메데와 이오를 연구 할 것입니다.
정말 어려운 실험이 될 것입니다과학자들은 강조합니다. 목성은 매우 밝고 Webb의 악기는 매우 민감하여 밝은 행성, 더 약한 고리와 달을 관찰하는 것이 Webb의 혁신적인 기술에 대한 훌륭한 테스트가 될 것입니다.
목성과 그의 폭풍
Webb 계측기 교정 외에도목성의 밝기, 천문학 자들은 또한 행성의 자전을 설명해야합니다. 목성은 단 10 시간 만에 하루를 완료하기 때문입니다. 특정 영역 (예 : Great Red Spot으로 알려진 유명한 폭풍)을 완전히 캡처하려면 여러 이미지를 모자이크로 연결해야합니다.이 작업은 물체 자체가 움직일 때 더욱 복잡해집니다. 많은 망원경이 목성과 폭풍을 연구했지만 Webb의 큰 거울과 강력한 도구는 새로운 통찰력을 제공 할 것입니다.
폭풍 사이클론은 NASA의 Juno 우주선이 적외선으로 포착 한 목성의 N 극을 둘러싸고 있습니다.
크레딧 : NASA / JPL-Caltech / SwRI / ASI / INAF / JIRAM
Webb은 또한 극지방의 분위기를 탐구 할 것입니다.NASA의 Juno 우주선이 사이클론 클러스터를 발견 한 곳입니다. Webb의 분광 데이터는 이전 관측, 바람, 구름 입자, 가스 조성 및 온도 측정에서 가능했던 것보다 훨씬 더 자세한 정보를 제공합니다.
목성의 고리
태양 행성의 가스 거인 4 개 모두시스템에는 고리가 있으며 토성이 가장 두드러집니다. 목성의 링 시스템은 세 부분으로 구성됩니다 : 평평한 메인 링; 이중 볼록 렌즈 형태의 메인 링 내부의 후광; 메인 링 외부에 얇은 링이 있습니다. 목성의 고리 시스템은 고리를 구성하는 입자가 너무 작고 희귀해서 빛을 많이 반사하지 않기 때문에 매우 약합니다. 행성의 밝기 근처에서 거의 사라져 천문학 자에게 도전합니다.
NASA의 갈릴레오 우주선은 확산 된 외부의 얇은 고리를 포함하여 목성의 고리 시스템의 이미지를 캡처했습니다.
크레딧 : NASA / JPL / Cornell University
목성의 달 - 가니메데
Ice Ganymede의 몇 가지 기능은천문학 자에게는 흥미 진진합니다. 태양계에서 가장 큰 위성이며 수성보다 더 큰 위성 일뿐만 아니라 자체 자기장을 가지고있는 것으로 알려진 유일한 달입니다. 연구팀은 목성의 자기장에서 입자와 달의 상호 작용을 더 잘 이해하기 위해 가니메데 대기의 가장 바깥 쪽 부분 인 외권을 탐색하고 있습니다.
가니메데가두꺼운 표면 얼음 아래에 액체 염분이있는 바다가있을 수 있으며, Webb은 표면 소금 및 기타 화합물에 대한 자세한 분광 연구를 통해 탐구 할 것입니다. 가니메데의 표면을 연구 한 그룹의 경험은 아마도 토성의 위성 인 엔셀라두스와 목성의 위성 인 유로파를 포함하여 아마도 지하 바다와 함께 얼음 태양계의 다른 위성을 연구하는 데 유용 할 수 있습니다.
목성의 달-이오
다른 위성 인 가니메데와 달리 팀은태양계에서 가장 화산 활동이 활발한 이오를 탐험 할 것입니다. 역동적 인 표면은 지구상의 화산을 가릴 수있는 수백 개의 거대한 화산과 녹은 용암 호수와 굳은 용암의 매끄러운 범람원으로 덮여 있습니다. 천문학 자들은 Webb을 사용하여 이오 화산이 대기에 미치는 영향에 대해 자세히 알아볼 계획입니다.
Webb이 Io에 대해 고려할 또 다른 미스터리,-NASA의 보이저 및 갈릴레오 임무와 같은 우주선에서 감지 할 수있는 반사 먼지없이 가스 제트를 방출하는 "숨겨진 화산"이 존재하므로 여전히 눈에 띄지 않습니다. Webb의 높은 공간 해상도는 이전에는 하나의 큰 핫스팟처럼 보였을 개별 화산을 강조하여 천문학자가 이오의 지질에 대한 자세한 데이터를 수집 할 수 있도록합니다.
NASA의 갈릴레오 우주선은 화산 폭발 중에 이오를 잡습니다.
크레딧 : NASA / JPL / DLR
Webb은 또한 다음에 대한 전례없는 데이터를 제공합니다.이오의 핫스팟의 온도를 확인하고 이들이 오늘날 지구상의 화산 활동에 더 가까운 지 또는 형성 후 초기 지구 환경과 유사한 훨씬 더 높은 온도를 갖는지 여부를 결정합니다. 갈릴레오 임무와 지상 관측소에 대한 이전 관측은 이러한 고온을 암시했다. Webb은 계속해서 문제를 해결할 수있는 새로운 증거를 연구하고 제공 할 것입니다.
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스페인과 영국 기록 최고 기온
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