प्रकाश अवकाशातून प्रवास करत असताना, विश्वाच्या विस्तारामुळे तो पसरला जातो.म्हणूनच अनेक दूरवरच्या वस्तू अवरक्तामध्ये चमकतात, ज्याची तरंगलांबी दृश्यमान प्रकाशापेक्षा जास्त असते.आम्ही हा प्राचीन प्रकाश उघड्या डोळ्यांनी पाहू शकत नाही, परंतु जेम्स वेब स्पेस टेलिस्कोप (JWST) ची रचना ती कॅप्चर करण्यासाठी केली गेली आहे, जे आतापर्यंत तयार झालेल्या काही प्राचीन आकाशगंगा उघड करते.
छिद्र मास्किंग: एक छिद्रितधातूप्लेट टेलिस्कोपमध्ये प्रवेश करणार्‍या काही प्रकाशाला अवरोधित करते, ज्यामुळे ते एका लेन्सपेक्षा उच्च रिझोल्यूशन मिळविण्यासाठी एकाधिक दुर्बिणींतील डेटा एकत्र करणार्‍या इंटरफेरोमीटरची नक्कल करू शकते.ही पद्धत आकाशातील जवळच्या दोन तारे सारख्या जवळच्या अतिशय तेजस्वी वस्तूंमध्ये अधिक तपशील आणते.
सूक्ष्म गेट अॅरे: स्पेक्ट्रम मोजण्यासाठी 248,000 लहान गेट्सचा एक ग्रिड उघडला किंवा बंद केला जाऊ शकतो - प्रकाशाचा त्याच्या घटक तरंगलांबीपर्यंत - एका फ्रेममध्ये 100 बिंदूंवर.
स्पेक्ट्रोमीटर: एक जाळी किंवा प्रिझम वैयक्तिक तरंगलांबीची तीव्रता प्रदर्शित करण्यासाठी स्पेक्ट्रममध्ये घटना प्रकाश वेगळे करते.
कॅमेरे: JWST मध्ये तीन कॅमेरे आहेत - दोन जे जवळच्या इन्फ्रारेड तरंगलांबीमध्ये प्रकाश कॅप्चर करतात आणि एक जे मध्य इन्फ्रारेड तरंगलांबीमध्ये प्रकाश कॅप्चर करतात.
इंटिग्रल फील्ड युनिट: एकत्रित कॅमेरा आणि स्पेक्ट्रोमीटर प्रत्येक पिक्सेलच्या स्पेक्ट्रमसह प्रतिमा कॅप्चर करते, दृश्याच्या क्षेत्रात प्रकाश कसा बदलतो हे दर्शविते.
कोरोनग्राफ: तेजस्वी तार्‍यांची चकाकी ग्रह आणि त्या तार्‍यांच्या परिभ्रमण करणार्‍या भंगार डिस्क्समधील अंधुक प्रकाश रोखू शकते.कोरोनोग्राफ ही अपारदर्शक वर्तुळं आहेत जी तेजस्वी तारेचा प्रकाश रोखतात आणि कमकुवत सिग्नल त्यामधून जाऊ देतात.
फाइन गाईडन्स सेन्सर (FGS)/निअर इन्फ्रारेड इमेजर आणि स्लिटलेस स्पेक्ट्रोमीटर (NIRISS): FGS हा एक पॉइंटिंग कॅमेरा आहे जो दुर्बिणीला योग्य दिशेने निर्देशित करण्यात मदत करतो.हे NIRISS सह पॅक केलेले आहे ज्यात कॅमेरा आणि स्पेक्ट्रोमीटर आहे जे इन्फ्रारेड प्रतिमा आणि स्पेक्ट्रा जवळ कॅप्चर करू शकते.
इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोमीटर जवळ (NIRSpec): हे विशेष स्पेक्ट्रोमीटर मायक्रोशटरच्या अॅरेद्वारे एकाच वेळी 100 स्पेक्ट्रा घेऊ शकते.एकाच वेळी अनेक वस्तूंचे वर्णक्रमीय विश्लेषण करण्यास सक्षम असलेले हे पहिले अंतराळ साधन आहे.
निअर इन्फ्रारेड कॅमेरा (NIRCam): कोरोनग्राफ असलेले एकमेव जवळचे इन्फ्रारेड उपकरण, NIRCam हे एक्सोप्लॅनेटचा अभ्यास करण्यासाठी एक प्रमुख साधन असेल ज्याचा प्रकाश अन्यथा जवळच्या ताऱ्यांच्या चकाकीने अस्पष्ट होईल.हे उच्च-रिझोल्यूशन जवळ-अवरक्त प्रतिमा आणि स्पेक्ट्रा कॅप्चर करेल.
मिड-इन्फ्रारेड इन्स्ट्रुमेंट (MIRI): हे कॅमेरा/स्पेक्ट्रोग्राफ कॉम्बिनेशन हे JWST मधील एकमेव साधन आहे जे ताऱ्यांभोवती आणि खूप दूरच्या आकाशगंगेच्या भंगार डिस्कसारख्या थंड वस्तूंद्वारे उत्सर्जित होणारा मध्य-अवरक्त प्रकाश पाहू शकतो.
जेडब्ल्यूएसटीचा कच्चा डेटा मानवी डोळ्यांना आवडेल अशा गोष्टींमध्ये बदलण्यासाठी शास्त्रज्ञांना समायोजन करावे लागले, परंतु त्यातील प्रतिमा “वास्तविक” आहेत, असे स्पेस टेलिस्कोप सायन्स इन्स्टिट्यूटमधील विज्ञान दृष्टी अभियंता अलिसा पॅगन यांनी सांगितले.“आम्ही तिथे असलो तर हे खरोखरच दिसेल का?उत्तर नाही आहे, कारण आपले डोळे इन्फ्रारेडमध्ये पाहण्यासाठी डिझाइन केलेले नाहीत आणि दुर्बिणी आपल्या डोळ्यांपेक्षा प्रकाशासाठी अधिक संवेदनशील असतात.दुर्बिणीचे विस्तारित दृश्य क्षेत्र आपल्याला या वैश्विक वस्तूंना आपल्या तुलनेने मर्यादित डोळ्यांपेक्षा अधिक वास्तववादीपणे पाहू देते.JWST अवरक्त स्पेक्ट्रमच्या विविध श्रेणी कॅप्चर करणार्‍या 27 फिल्टर्सचा वापर करून फोटो घेऊ शकते.शास्त्रज्ञ प्रथम दिलेल्या प्रतिमेसाठी सर्वात उपयुक्त डायनॅमिक श्रेणी वेगळे करतात आणि शक्य तितके तपशील प्रकट करण्यासाठी ब्राइटनेस मूल्ये मोजतात.त्यानंतर त्यांनी प्रत्येक इन्फ्रारेड फिल्टरला दृश्यमान स्पेक्ट्रममध्ये एक रंग नियुक्त केला - सर्वात लहान तरंगलांबी निळ्या बनली, तर लांब तरंगलांबी हिरवी आणि लाल झाली.त्यांना एकत्र ठेवा आणि तुमच्याकडे सामान्य पांढरा शिल्लक, कॉन्ट्रास्ट आणि रंग सेटिंग्ज शिल्लक आहेत जी कोणत्याही छायाचित्रकाराने बनवण्याची शक्यता आहे.
पूर्ण रंगीत प्रतिमा मंत्रमुग्ध करत असताना, एका वेळी एक तरंगलांबी अनेक रोमांचक शोध लावले जात आहेत.येथे, NIRSpec इन्स्ट्रुमेंट विविध माध्यमातून टॅरंटुला नेब्युलाची विविध वैशिष्ट्ये दर्शवतेफिल्टर.उदाहरणार्थ, अणु हायड्रोजन (निळा) मध्यवर्ती तारा आणि त्याच्या सभोवतालच्या फुगे पासून तरंगलांबी विकिरण करतो.त्यांच्यामध्ये आण्विक हायड्रोजन (हिरवा) आणि जटिल हायड्रोकार्बन्स (लाल) च्या ट्रेस आहेत.पुराव्यावरून असे सूचित होते की फ्रेमच्या खालच्या उजव्या कोपऱ्यातील स्टार क्लस्टर मध्य ताऱ्याकडे धूळ आणि वायू उडवत आहे.
हा लेख मूळतः सायंटिफिक अमेरिकन 327, 6, 42-45 (डिसेंबर 2022) मध्ये "चित्रांच्या मागे" म्हणून प्रकाशित झाला होता.
जेन ख्रिश्चनसेन सायंटिफिक अमेरिकन येथे वरिष्ठ ग्राफिक्स संपादक आहेत.ट्विटरवर क्रिस्टियनसेनचे अनुसरण करा @ChristiansenJen
सायंटिफिक अमेरिकन येथे स्पेस आणि फिजिक्सचे वरिष्ठ संपादक आहेत.तिने वेस्लेयन विद्यापीठातून खगोलशास्त्र आणि भौतिकशास्त्रात पदवी आणि कॅलिफोर्निया विद्यापीठ, सांताक्रूझ येथून विज्ञान पत्रकारितेत पदव्युत्तर पदवी घेतली आहे.ट्विटर @ClaraMoskowitz वर Moskowitz चे अनुसरण करा.फोटो सौजन्याने निक हिगिन्स.
जग बदलणारे विज्ञान शोधा.150 हून अधिक नोबेल पुरस्कार विजेत्यांच्या लेखांसह 1845 पासूनचे आमचे डिजिटल संग्रहण एक्सप्लोर करा.