Wéi d'Liicht duerch de Weltraum reest, gëtt et duerch d'Expansioun vum Universum ausgestreckt.Dofir sinn vill vun de wäitste Objeten am Infrarout gleewe loossen, wat eng méi laang Wellelängt huet wéi sichtbar Liicht.Mir kënnen dëst antikt Liicht net mat bloussem A gesinn, awer den James Webb Weltraumteleskop (JWST) ass entwéckelt fir et z'erfaassen an e puer vun de fréiste Galaxien ze weisen, déi jeemools geformt goufen.
Aperturmaskering: A perforéiertemetallenD'Plack blockéiert e puer vum Liicht dat an den Teleskop erakënnt, wat et erlaabt en Interferometer ze mimikéieren deen Daten vu multiple Teleskope kombinéiert fir méi héich Opléisung ze erreechen wéi eng eenzeg Lens.Dës Method bréngt méi Detailer a ganz helle Objeten an der Noperschaft eraus, wéi zB zwee noosten Stären um Himmel.
Micro Gate Array: E Gitter vun 248.000 kleng Paarte kënnen opgemaach oder zougemaach ginn fir de Spektrum ze moossen - d'Verbreedung vum Liicht bis op seng konstituéierend Wellelängten - op 100 Punkten an engem Frame.
Spektrometer: E Gitter oder Prisma trennt d'Infallsliicht an e Spektrum fir d'Intensitéit vun eenzelne Wellelängten ze weisen.
Kameraen: JWST huet dräi Kameraen - zwee déi Liicht an de noer Infraroutwellelängten erfaassen an eng déi Liicht an der Mëtt Infraroutwellelängt erfaasst.
Integral Feld Eenheet: Déi kombinéiert Kamera a Spektrometer erfaasst e Bild zesumme mam Spektrum vun all Pixel, a weist wéi d'Liicht sech am Gesiichtsfeld ännert.
Coronagraphs: Glanz vun helle Stäre kënne schwaach Liicht vu Planéiten a Schuttscheiwen blockéieren, déi dës Stäre kreéieren.Coronographs sinn opak Kreeser déi helle Stäreliicht blockéieren a méi schwaach Signaler duerchgoe loossen.
Fine Guidance Sensor (FGS) / Near Infrared Imager a Slitless Spectrometer (NIRISS): De FGS ass eng Kamera déi hëlleft den Teleskop an déi richteg Richtung ze weisen.Et ass mat NIRISS verpackt, deen eng Kamera an e Spektrometer huet, deen no Infraroutbiller a Spektre erfaasse kann.
Near Infrared Spectrometer (NIRSpec): Dëse spezialiséierte Spektrometer kann gläichzäiteg 100 Spektre duerch eng ganz Rëtsch vu Mikroschalter kréien.Dëst ass dat éischt Rauminstrument dat fäeg ass Spektralanalyse vu sou villen Objeten gläichzäiteg auszeféieren.
Near Infrared Camera (NIRCam): Dat eenzegt no Infraroutinstrument mat engem Coronagraph, NIRCam wäert e Schlësselinstrument sinn fir Exoplanéiten ze studéieren, deenen hir Liicht soss duerch de Glanz vun de Stäre vun der Emgéigend verstoppt wier.Et wäert héich Opléisung no-Infrarout Biller a Spektrum erfaassen.
Mid-Infrared Instrument (MIRI): Dës Kamera/Spektrograph-Kombinatioun ass dat eenzegt Instrument am JWST dat Mëttel-Infrarout Liicht gesi kann, dat vu méi killen Objete wéi Debris Scheiwen ronderëm Stären a ganz wäit Galaxien ausgestraalt gëtt.
D'Wëssenschaftler hu missen Upassunge maachen fir dem JWST seng Matière Daten an eppes ze maachen dat mënschlecht Auge ka schätzen, awer seng Biller sinn "real", sot d'Alyssa Pagan, e Wëssenschaftsvisiounsingenieur am Space Telescope Science Institute."Ass dat wierklech wat mir géife gesinn wa mir do wieren?D'Äntwert ass nee, well eis Ae sinn net entwéckelt fir am Infrarout ze gesinn, an Teleskope si vill méi empfindlech op Liicht wéi eis Aen.Dat erweidert Gesiichtsfeld vum Teleskop erlaabt eis dës kosmesch Objete méi realistesch ze gesinn wéi eis relativ limitéiert Ae kënnen.JWST ka Fotoe mat bis zu 27 Filtere maachen, déi verschidde Beräicher vum Infraroutspektrum erfaassen.Wëssenschaftler isoléieren als éischt déi nëtzlechst dynamesch Gamme fir e bestëmmt Bild an skaléieren d'Hellegkeetswäerter fir sou vill Detailer wéi méiglech ze weisen.Si hunn dann all Infraroutfilter eng Faarf am sichtbare Spektrum zougewisen - déi kuerstst Wellelängte goufe blo, während déi méi laang Wellelängten gréng a rout ginn.Setzt se zesummen an Dir bleift mat der normaler Wäissbalance, Kontrast a Faarfastellungen, déi all Fotograf méiglecherweis mécht.
Wärend Vollfaarfbilder faszinéierend sinn, gi vill spannend Entdeckungen eng Wellelängt gläichzäiteg gemaach.Hei weist d'NIRSpec Instrument verschidde Features vum Tarantelniwwel duerch verschiddeFilteren.Zum Beispill strahlt atomar Waasserstoff (blo) Wellelängten vum Zentralstär a sengen Ëmgéigend Blasen aus.Zwëschen hinnen sinn Spure vu molekulare Waasserstoff (gréng) a komplexe Kuelewaasserstoffer (rout).Beweiser suggeréieren datt de Stärekoup am ënneschten rietsen Eck vum Frame Stëbs a Gas a Richtung Zentralstär bléist.
Dësen Artikel gouf ursprénglech am Scientific American publizéiert 327, 6, 42-45 (Dezember 2022) als "Behind the Pictures".
Jen Christiansen ass e Senior Grafiker Editor bei Scientific American.Follegt Christiansen op Twitter @ChristiansenJen
ass Senior Editor fir Space and Physics bei Scientific American.Si huet e Bachelorstudium an der Astronomie a Physik vun der Wesleyan University an e Masterstudium am Wëssenschaftsjournalismus vun der University of California, Santa Cruz.Follegt Moskowitz op Twitter @ClaraMoskowitz.Foto Ugedriwwe vum Nick Higgins.
Entdeckt Wëssenschaft déi d'Welt verännert.Entdeckt eisen digitalen Archiv daten zréck op 1845, mat Artikele vun iwwer 150 Nobelpräisdréier.