Nalika cahya lumaku liwat angkasa, iku digawe dowo dening expansion saka alam semesta.Iki sebabe akeh obyek sing paling adoh sumunar ing inframerah, sing dawane gelombang luwih dawa tinimbang cahya sing katon.Kita ora bisa ndeleng cahya kuna iki kanthi mripat telanjang, nanging Teleskop Angkasa James Webb (JWST) dirancang kanggo nangkep, nuduhake sawetara galaksi paling wiwitan sing kawangun.
Aperture Masking: A perforatedlogampiring pamblokiran metu sawetara cahya mlebu teleskop, saéngga kanggo niru interferometer sing nggabungke data saka sawetara teleskop kanggo entuk resolusi sing luwih dhuwur tinimbang lensa siji.Cara iki ndadekke luwih rinci ing obyek banget padhang ing jarak cedhak, kayata loro lintang cedhak ing langit.
Micro Gate Array: Kisi 248.000 gerbang cilik bisa dibukak utawa ditutup kanggo ngukur spektrum - panyebaran cahya nganti dawa gelombang konstituen - ing 100 poin ing siji pigura.
Spektrometer: Kisi utawa prisma misahake cahya kedadeyan dadi spektrum kanggo nampilake intensitas dawa gelombang individu.
Kamera: JWST duwe telung kamera - loro sing njupuk cahya ing dawa gelombang inframerah cedhak lan siji sing njupuk cahya ing dawa gelombang infra merah tengah.
Unit lapangan integral: Kamera gabungan lan spektrometer njupuk gambar bebarengan karo spektrum saben piksel, nuduhake carane owah-owahan cahya ing bidang tampilan.
Koronagraf: Sorotan saka lintang padhang bisa ngalangi cahya samar saka planet lan cakram lebu sing ngorbit lintang kasebut.Coronographs minangka bunderan buram sing ngalangi cahya lintang sing padhang lan ngidini sinyal sing luwih lemah bisa liwat.
Fine Guidance Sensor (FGS) / Near Infrared Imager and Slitless Spectrometer (NIRISS): FGS minangka kamera penunjuk sing mbantu ngarahake teleskop menyang arah sing bener.Iki dikemas karo NIRISS sing nduweni kamera lan spektrometer sing bisa njupuk gambar lan spektrum inframerah sing cedhak.
Spektrometer Infra Merah Cedhak (NIRSpec): Spektrometer khusus iki bisa entuk 100 spektrum kanthi bebarengan liwat macem-macem mikroshutter.Iki minangka instrumen ruang pisanan sing bisa nindakake analisis spektral saka akeh obyek kanthi bebarengan.
Near Infrared Camera (NIRCam): Siji-sijine instrumen infra merah sing cedhak karo koronagraf, NIRCam bakal dadi alat utama kanggo sinau exoplanet sing cahyane bakal kabur dening sorotan lintang-lintang sing cedhak.Bakal njupuk gambar lan spektrum cedhak-infra merah kanthi resolusi dhuwur.
Instrumen Mid-Infrared (MIRI): Kombinasi kamera/spektrograf iki minangka siji-sijine instrumen ing JWST sing bisa ndeleng cahya infra merah tengah sing dipancarake obyek sing luwih adhem kayata cakram lebu ing saubengé lintang lan galaksi sing adoh banget.
Ilmuwan kudu nggawe pangaturan kanggo ngowahi data mentah JWST dadi barang sing bisa dihargai dening mripat manungsa, nanging gambar kasebut "nyata," ujare Alyssa Pagan, insinyur visi ilmu ing Institut Ilmu Teleskop Angkasa."Apa iki pancene bakal katon yen kita ana ing kana?Jawabane ora, amarga mripat kita ora dirancang kanggo ndeleng ing inframerah, lan teleskop luwih sensitif marang cahya tinimbang mripat kita.Bidang pandang teleskop sing ditambahi ngidini kita ndeleng obyek kosmik iki kanthi luwih realistis tinimbang mripat kita sing relatif winates.JWST bisa njupuk gambar nggunakake nganti 27 saringan sing njupuk sawetara macem-macem spektrum inframerah.Para ilmuwan pisanan ngisolasi rentang dinamis sing paling migunani kanggo gambar tartamtu lan skala nilai padhang kanggo mbukak rinci sabisa.Dheweke banjur menehi saben panyaring inframerah warna ing spektrum sing katon - dawane gelombang paling cendhak dadi biru, dene dawane gelombang maneh dadi ijo lan abang.Sijine lan sampeyan bakal duwe imbangan putih normal, kontras lan setelan warna sing bisa ditindakake dening fotografer.
Nalika gambar warna lengkap mesmerizing, akeh panemuan macem digawe siji dawa gelombang ing wektu.Ing kene, instrumen NIRSpec nuduhake macem-macem fitur saka Tarantula Nebula liwat macem-macemsaringan.Contone, hidrogen atom (biru) mancarake dawa gelombang saka lintang tengah lan gelembung ing saubengé.Ing antarane ana jejak hidrogen molekul (ijo) lan hidrokarbon kompleks (abang).Bukti nuduhake yen klompok lintang ing pojok tengen ngisor pigura iku ndamu bledug lan gas menyang lintang tengah.
Artikel iki asline diterbitake ing Scientific American 327, 6, 42-45 (Desember 2022) minangka "Behind the Pictures".
Jen Christiansen minangka editor grafis senior ing Scientific American.Tindakake Christiansen ing Twitter @ChristiansenJen
punika Editor Senior kanggo Space lan Fisika ing Scientific American.Dheweke nduweni gelar sarjana astronomi lan fisika saka Universitas Wesleyan lan gelar master ing jurnalisme sains saka Universitas California, Santa Cruz.Tindakake Moskowitz ing Twitter @ClaraMoskowitz.Foto duweni Nick Higgins.
Temokake ilmu sing ngowahi jagad iki.Jelajahi arsip digital kita wiwit taun 1845, kalebu artikel saka luwih saka 150 pamenang Nobel.