Додека светлината патува низ вселената, таа се протега со проширувањето на универзумот.Ова е причината зошто многу од најоддалечените објекти светат во инфрацрвеното светло, кое има подолга бранова должина од видливата светлина.Не можеме да ја видиме оваа древна светлина со голо око, но вселенскиот телескоп Џејмс Веб (JWST) е дизајниран да ја фати, откривајќи некои од најраните галаксии што некогаш биле формирани.
Маскирање на отворот: А перфориранметалплочата блокира дел од светлината што влегува во телескопот, дозволувајќи му да имитира интерферометар кој комбинира податоци од повеќе телескопи за да постигне поголема резолуција од една леќа.Овој метод открива повеќе детали во многу светли објекти во непосредна близина, како што се две блиски ѕвезди на небото.
Micro Gate Array: Решетка од 248.000 мали порти може да се отвори или затвори за да се измери спектарот - ширењето на светлината до нејзините составни бранови должини - на 100 точки во една рамка.
Спектрометар: решетка или призма ја дели упадната светлина во спектар за да го прикаже интензитетот на поединечните бранови должини.
Камери: JWST има три камери - две што снимаат светлина во блиските инфрацрвени бранови должини и една што снима светлина во средните инфрацрвени бранови должини.
Интегрална единица на теренот: комбинираната камера и спектрометар снимаат слика заедно со спектарот на секој пиксел, покажувајќи како светлината се менува во видното поле.
Коронаграфи: отсјајот од светлите ѕвезди може да ја блокира слабата светлина од планетите и дисковите со остатоци што орбитираат околу тие ѕвезди.Коронографите се непроѕирни кругови кои ја блокираат силната ѕвездена светлина и дозволуваат да минуваат послаби сигнали.
Сензор за фино водење (FGS)/близок инфрацрвен сликар и спектрометар без процеп (NIRISS): FGS е камера за покажување што помага да се насочи телескопот во вистинската насока.Тој е спакуван со NIRISS кој има камера и спектрометар што може да снима слики и спектри во близина на инфрацрвени зраци.
Близу инфрацрвен спектрометар (NIRSpec): Овој специјализиран спектрометар може истовремено да стекне 100 спектри преку низа микробленди.Ова е првиот вселенски инструмент способен да врши спектрална анализа на толку многу објекти истовремено.
Близу инфрацрвена камера (NIRCam): Единствениот близок инфрацрвен инструмент со коронаграф, NIRCam ќе биде клучна алатка за проучување на егзопланетите чија светлина инаку би била заматена од сјајот на блиските ѕвезди.Ќе снима слики и спектри во близина на инфрацрвени зраци со висока резолуција.
Средно-инфрацрвен инструмент (MIRI): Оваа комбинација на камера/спектрограф е единствениот инструмент во JWST што може да ја види средно-инфрацрвената светлина емитирана од поладни објекти како што се дисковите со остатоци околу ѕвездите и многу далечните галаксии.
Научниците мораа да направат прилагодувања за да ги претворат необработените податоци на JWST во нешто што човечкото око може да го цени, но неговите слики се „реални“, рече Алиса Паган, инженер за научна визија во Научниот институт за вселенски телескоп.„Дали навистина ова би го виделе кога би биле таму?Одговорот е не, бидејќи нашите очи не се дизајнирани да гледаат во инфрацрвена светлина, а телескопите се многу почувствителни на светлина од нашите очи“.Проширеното видно поле на телескопот ни овозможува да ги видиме овие космички објекти пореално отколку што можат нашите релативно ограничени очи.JWST може да фотографира со до 27 филтри кои снимаат различни опсези на инфрацрвениот спектар.Научниците прво го изолираат најкорисниот динамички опсег за дадена слика и ги размеруваат вредностите на осветленоста за да откријат што е можно повеќе детали.Тие потоа на секој инфрацрвен филтер му доделија боја во видливиот спектар - најкратките бранови должини станаа сини, додека подолгите бранови должини станаа зелени и црвени.Ставете ги заедно и ќе останете со нормалниот баланс на белата боја, контрастот и поставките за боја што веројатно ќе ги направи секој фотограф.
Додека сликите во целосна боја се хипнотизирачки, многу возбудливи откритија се прават една бранова должина во исто време.Овде, инструментот NIRSpec покажува различни карактеристики на маглината Тарантула преку различнифилтри.На пример, атомскиот водород (сина) зрачи со бранови должини од централната ѕвезда и нејзините околни меурчиња.Помеѓу нив има траги од молекуларен водород (зелено) и сложени јаглеводороди (црвено).Доказите сугерираат дека ѕвезденото јато во долниот десен агол на рамката дува прашина и гас кон централната ѕвезда.
Оваа статија првично беше објавена во Scientific American 327, 6, 42-45 (декември 2022 година) како „Зад сликите“.
Џен Кристијансен е виш графички уредник во Scientific American.Следете го Кристијансен на Твитер @ChristiansenJen
е виш уредник за простор и физика во Scientific American.Таа има диплома по астрономија и физика на Универзитетот Веслијан и магистер по научно новинарство на Универзитетот во Калифорнија, Санта Круз.Следете го Московиц на Твитер @ClaraMoskowitz.Фотографијата е дадена на Ник Хигинс.
Откријте наука која го менува светот.Истражете ја нашата дигитална архива која датира од 1845 година, вклучувајќи написи од над 150 нобеловци.