As ljocht troch de romte reizget, wurdt it útstutsen troch de útwreiding fan it universum.Dit is de reden dat in protte fan 'e fierste objekten yn it ynfraread gloeie, dat in langere golflingte hat dan sichtber ljocht.Wy kinne dit âlde ljocht net mei it bleate each sjen, mar de James Webb Space Telescope (JWST) is ûntworpen om it te fangen, en iepenbiere guon fan 'e ierste stjerrestelsels dy't ea foarme binne.
Aperture Masking: In perforearremetaalplaat blokkeart wat fan it ljocht dat de teleskoop ynkomt, wêrtroch it in interferometer kin mimike dy't gegevens fan meardere teleskopen kombineart om hegere resolúsje te berikken dan in inkele lens.Dizze metoade bringt mear detail út yn heul heldere objekten yn 'e buert, lykas twa tichtby stjerren oan' e himel.
Micro Gate Array: In raster fan 248,000 lytse poarten kinne wurde iepene of sluten om it spektrum te mjitten - de fersprieding fan ljocht oant de konstituerende golflingten - op 100 punten yn ien frame.
Spektrometer: In rooster of prisma skiedt ynfallend ljocht yn in spektrum om de yntinsiteit fan yndividuele golflingten te werjaan.
Kamera's: JWST hat trije kamera's - twa dy't ljocht fange yn 'e tichtby ynfraread golflingten en ien dy't ljocht fangt yn' e midden ynfraread golflingten.
Yntegraal fjild ienheid: De kombinearre kamera en spektrometer vangt in byld tegearre mei it spektrum fan elke piksel, lit sjen hoe't ljocht feroaret yn it sichtfjild.
Coronagraphs: Glans fan heldere stjerren kin flau ljocht blokkearje fan planeten en púnskiven dy't om dy stjerren hinne draaie.Coronografen binne opake sirkels dy't helder stjerreljocht blokkearje en swakkere sinjalen tastean troch te gean.
Fine Guidance Sensor (FGS) / Near Infrared Imager en Slitless Spectrometer (NIRISS): De FGS is in wizende kamera dy't helpt om de teleskoop yn 'e goede rjochting te wizen.It is ferpakt mei NIRISS dy't in kamera en in spektrometer hat dy't tichtby ynfrareadôfbyldings en spektra kin fange.
Near Infrared Spectrometer (NIRSpec): Dizze spesjalisearre spektrometer kin tagelyk 100 spektra krije fia in array fan mikroshutters.Dit is it earste romte-ynstrumint dat yn steat is om spektrale analyze fan safolle objekten tagelyk út te fieren.
Near Infrared Camera (NIRCam): It ienige near ynfraread ynstrumint mei in koronagraaf, NIRCam sil in wichtich ark wêze foar it bestudearjen fan eksoplaneten waans ljocht oars soe wurde ferburgen troch de glare fan tichtby stjerren.It sil hege-resolúsje near-infrared ôfbyldings en spektra fange.
Mid-Infrared Instrument (MIRI): Dizze kamera/spektrograafkombinaasje is it ienige ynstrumint yn 'e JWST dat mid-ynfraread ljocht kin sjen útstjoerd troch koelere objekten lykas púnskiven om stjerren en heul fiere stjerrestelsels.
Wittenskippers moasten oanpassingen meitsje om de rauwe gegevens fan JWST te feroarjen yn iets dat it minsklik each kin wurdearje, mar har bylden binne "echt", sei Alyssa Pagan, in wittenskiplike fisy-yngenieur by it Space Telescope Science Institute."Is dit echt wat wy soene sjen as wy der wiene?It antwurd is nee, om't ús eagen net ûntwurpen binne om yn it ynfraread te sjen, en teleskopen binne folle gefoeliger foar ljocht dan ús eagen.It útwreide sichtfjild fan 'e teleskoop lit ús dizze kosmyske objekten realistysk sjen dan ús relatyf beheinde eagen kinne.JWST kin foto's nimme mei maksimaal 27 filters dy't ferskate berik fan it ynfrareadspektrum fange.Wittenskippers isolearje earst it meast brûkbere dynamyske berik foar in opjûne ôfbylding en skaalje de helderheidswearden om safolle mooglik details te iepenbierjen.Se namen dan elk ynfrareadfilter in kleur yn it sichtbere spektrum ta - de koartste golflingten waarden blau, wylst de langere golflingten grien en read waarden.Set se byinoar en jo bliuwe oerbleaun mei de normale wytbalâns, kontrast en kleurynstellingen dy't elke fotograaf wierskynlik sil meitsje.
Wylst folsleine kleurôfbyldings betoverend binne, wurde in protte spannende ûntdekkingen ien golflingte tagelyk makke.Hjir toant it NIRSpec-ynstrumint ferskate skaaimerken fan 'e Tarantula-nevel troch ferskatefilters.Bygelyks, atomêre wetterstof (blau) strielt golflingten út de sintrale stjer en syn omlizzende bubbels.Tusken harren binne spoaren fan molekulêre wetterstof (grien) en komplekse koalwetterstoffen (read).Bewiis suggerearret dat de stjerkluster yn 'e rjochter ûnderhoeke fan it frame stof en gas nei de sintrale stjer waait.
Dit artikel waard oarspronklik publisearre yn Scientific American 327, 6, 42-45 (desimber 2022) as "Behind the Pictures".
Jen Christiansen is in senior grafyske bewurker by Scientific American.Folgje Christiansen op Twitter @ChristiansenJen
is Senior Editor foar Space and Physics by Scientific American.Se hat in bachelorstitel yn astronomy en natuerkunde fan 'e Wesleyan University en in masterstitel yn wittenskipssjoernalistyk fan' e Universiteit fan Kalifornje, Santa Cruz.Folgje Moskowitz op Twitter @ClaraMoskowitz.Foto mei hoflikens fan Nick Higgins.
Untdek wittenskip dy't de wrâld feroaret.Ferkenne ús digitale argyf dat datearret út 1845, ynklusyf artikels fan mear dan 150 Nobelpriiswinners.