როდესაც სინათლე მოგზაურობს სივრცეში, ის იწელება სამყაროს გაფართოების შედეგად.სწორედ ამიტომ, მრავალი ყველაზე შორეული ობიექტი ანათებს ინფრაწითელ სინათლეს, რომელსაც ხილულ სინათლეზე მეტი ტალღის სიგრძე აქვს.ჩვენ ვერ ვხედავთ ამ უძველეს შუქს შეუიარაღებელი თვალით, მაგრამ ჯეიმს უების კოსმოსური ტელესკოპი (JWST) შექმნილია მის დასაჭერად, გამოავლენს ყველაზე ადრეულ გალაქტიკებს.
დიაფრაგმის ნიღაბი: პერფორირებულილითონისფირფიტა ბლოკავს ტელესკოპში შესული სინათლის ნაწილს, რაც საშუალებას აძლევს მას მიბაძოს ინტერფერომეტრს, რომელიც აერთიანებს მონაცემებს მრავალი ტელესკოპიდან, რათა მიაღწიოს უფრო მაღალ გარჩევადობას, ვიდრე ერთი ობიექტივი.ეს მეთოდი ასახავს უფრო მეტ დეტალს ძალიან ნათელ ობიექტებში, რომლებიც ახლოს არიან, მაგალითად, ცაში ორი ახლომდებარე ვარსკვლავი.
Micro Gate Array: 248,000 პატარა კარიბჭის ბადე შეიძლება გაიხსნას ან დაიხუროს სპექტრის გასაზომად - სინათლის გავრცელება მის შემადგენელ ტალღის სიგრძემდე - 100 წერტილში ერთ ჩარჩოში.
სპექტრომეტრი: ბადე ან პრიზმა გამოყოფს შემთხვევის შუქს სპექტრად, რათა აჩვენოს ინდივიდუალური ტალღის სიგრძის ინტენსივობა.
კამერები: JWST-ს აქვს სამი კამერა - ორი, რომელიც იჭერს სინათლეს ახლო ინფრაწითელ ტალღის სიგრძეზე და ერთი, რომელიც იჭერს სინათლეს საშუალო ინფრაწითელ ტალღის სიგრძეებში.
ინტეგრალური ველის ერთეული: კომბინირებული კამერა და სპექტრომეტრი იღებს სურათს თითოეული პიქსელის სპექტრთან ერთად, რაც აჩვენებს, თუ როგორ იცვლება სინათლე ხედვის ველში.
კორონაგრაფები: კაშკაშა ვარსკვლავების ნათებამ შეიძლება დაბლოკოს სუსტი შუქი პლანეტებიდან და ნამსხვრევების დისკებიდან, რომლებიც ამ ვარსკვლავების გარშემო ბრუნავს.კორონოგრაფები არის გაუმჭვირვალე წრეები, რომლებიც ბლოკავს ნათელ ვარსკვლავურ შუქს და საშუალებას აძლევს სუსტი სიგნალების გავლას.
Fine Guidance Sensor (FGS)/Infrared Infrared Imager and Slitless Spectrometer (NIRISS): FGS არის მიმართული კამერა, რომელიც ეხმარება ტელესკოპს სწორი მიმართულებით მიმართოს.ის შეფუთულია NIRISS-ით, რომელსაც აქვს კამერა და სპექტრომეტრი, რომელსაც შეუძლია გადაიღოს ინფრაწითელი სურათები და სპექტრები.
ინფრაწითელ სპექტრომეტრთან ახლოს (NIRSpec): ამ სპეციალიზებულ სპექტრომეტრს შეუძლია ერთდროულად შეიძინოს 100 სპექტრი მიკროჩამკეტების მასივის მეშვეობით.ეს არის პირველი კოსმოსური ინსტრუმენტი, რომელსაც შეუძლია ამდენი ობიექტის სპექტრული ანალიზი ერთდროულად შეასრულოს.
ინფრაწითელი კამერის მახლობლად (NIRCam): ერთადერთი ახლო ინფრაწითელი ინსტრუმენტი კორონაგრაფით, NIRCam იქნება მთავარი ინსტრუმენტი ეგზოპლანეტების შესასწავლად, რომელთა შუქი სხვაგვარად დაიფარება ახლომდებარე ვარსკვლავების სიკაშკაშით.ის გადაიღებს მაღალი გარჩევადობის ინფრაწითელ სურათებსა და სპექტრებს.
შუა ინფრაწითელი ინსტრუმენტი (MIRI): ეს კამერა/სპექტროგრაფის კომბინაცია ერთადერთი ინსტრუმენტია JWST-ში, რომელსაც შეუძლია დაინახოს ცივი ობიექტების მიერ გამოსხივებული შუა ინფრაწითელი შუქი, როგორიცაა ნამსხვრევები დისკები ვარსკვლავებისა და ძალიან შორეული გალაქტიკების გარშემო.
მეცნიერებს მოუწიათ კორექტირება, რათა JWST-ის ნედლეული მონაცემები გადაექციათ ისეთად, რასაც ადამიანის თვალი აფასებს, მაგრამ მისი გამოსახულებები „რეალურია“, თქვა ალისა პაგანმა, კოსმოსური ტელესკოპის სამეცნიერო ინსტიტუტის სამეცნიერო ხედვის ინჟინერმა.„ნამდვილად ეს არის ის, რასაც ჩვენ იქ რომ ვნახავდით?პასუხი არის არა, რადგან ჩვენი თვალები არ არის შექმნილი ინფრაწითელში დასანახად და ტელესკოპები ბევრად უფრო მგრძნობიარეა სინათლის მიმართ, ვიდრე ჩვენი თვალები“.ტელესკოპის გაფართოებული ხედვის ველი საშუალებას გვაძლევს დავინახოთ ეს კოსმოსური ობიექტები უფრო რეალისტურად, ვიდრე ჩვენს შედარებით შეზღუდულ თვალებს შეუძლიათ.JWST-ს შეუძლია სურათების გადაღება 27-მდე ფილტრის გამოყენებით, რომლებიც იჭერენ ინფრაწითელი სპექტრის სხვადასხვა დიაპაზონს.მეცნიერები პირველ რიგში გამოყოფენ ყველაზე სასარგებლო დინამიურ დიაპაზონს მოცემული სურათისთვის და აფასებენ სიკაშკაშის მნიშვნელობებს რაც შეიძლება მეტი დეტალის გამოსავლენად.შემდეგ მათ თითოეულ ინფრაწითელ ფილტრს მიანიჭეს ფერი ხილულ სპექტრში - უმოკლეს ტალღის სიგრძეები გახდა ლურჯი, ხოლო უფრო გრძელი ტალღების სიგრძე მწვანე და წითელი.შეაერთეთ ისინი და დარჩებით ჩვეულებრივი თეთრი ბალანსით, კონტრასტით და ფერის პარამეტრებით, რასაც ნებისმიერი ფოტოგრაფი გააკეთებს.
მიუხედავად იმისა, რომ სრული ფერადი სურათები მომხიბვლელია, ბევრი საინტერესო აღმოჩენა ხდება ტალღის სიგრძის დროს.აქ NIRSpec ინსტრუმენტი აჩვენებს ტარანტულას ნისლეულის სხვადასხვა მახასიათებლებს სხვადასხვა გზითფილტრები.მაგალითად, ატომური წყალბადი (ლურჯი) ასხივებს ტალღის სიგრძეებს ცენტრალური ვარსკვლავიდან და მისი მიმდებარე ბუშტებიდან.მათ შორის არის მოლეკულური წყალბადის (მწვანე) და რთული ნახშირწყალბადების (წითელი) კვალი.მტკიცებულებები ვარაუდობენ, რომ ვარსკვლავური გროვა ჩარჩოს ქვედა მარჯვენა კუთხეში მტვერს და გაზს უბერავს ცენტრალური ვარსკვლავისკენ.
ეს სტატია თავდაპირველად გამოქვეყნდა Scientific American 327, 6, 42-45 (დეკემბერი 2022) როგორც „სურათების უკან“.
ჯენ კრისტიანსენი არის Scientific American-ის უფროსი გრაფიკული რედაქტორი.მიჰყევით კრისტიანსენს Twitter-ზე @ChristiansenJen
არის კოსმოსისა და ფიზიკის უფროსი რედაქტორი Scientific American-ში.მას აქვს ბაკალავრის ხარისხი ასტრონომიასა და ფიზიკაში ვესლეანის უნივერსიტეტიდან და მაგისტრის ხარისხი სამეცნიერო ჟურნალისტიკაში კალიფორნიის უნივერსიტეტში, სანტა კრუზი.მიჰყევით Moskowitz-ს Twitter-ზე @ClaraMoskowitz.ფოტო გადაღებულია ნიკ ჰიგინსის მიერ.
აღმოაჩინეთ მეცნიერება, რომელიც ცვლის სამყაროს.გამოიკვლიეთ ჩვენი ციფრული არქივი, რომელიც დათარიღებულია 1845 წლით, მათ შორის 150-ზე მეტი ნობელის პრემიის ლაურეატი სტატიების ჩათვლით.