प्रकाश अन्तरिक्षमा यात्रा गर्दा, यो ब्रह्माण्डको विस्तार द्वारा फैलिएको छ।यसैले धेरै टाढाका वस्तुहरू इन्फ्रारेडमा चम्किन्छन्, जसमा दृश्य प्रकाश भन्दा लामो तरंग लम्बाइ हुन्छ।हामी यो पुरातन प्रकाशलाई नाङ्गो आँखाले देख्न सक्दैनौं, तर जेम्स वेब स्पेस टेलिस्कोप (JWST) यसलाई कब्जा गर्न डिजाइन गरिएको छ, जुन अहिलेसम्म बनेका केही प्रारम्भिक आकाशगंगाहरू प्रकट गर्दछ।
एपर्चर मास्किङ: एक छिद्रितधातुप्लेटले टेलिस्कोपमा प्रवेश गर्ने केही प्रकाशलाई रोक्छ, यसले इन्टरफेरोमिटरको नक्कल गर्न अनुमति दिन्छ जसले एकल लेन्स भन्दा उच्च रिजोल्युसन प्राप्त गर्न धेरै टेलिस्कोपहरूबाट डाटा संयोजन गर्दछ।यस विधिले निकटतामा धेरै उज्यालो वस्तुहरूमा थप विवरणहरू ल्याउँछ, जस्तै आकाशमा दुई नजिकैका ताराहरू।
माइक्रो गेट एरे: स्पेक्ट्रम मापन गर्न 248,000 साना गेटहरूको ग्रिड खोल्न वा बन्द गर्न सकिन्छ - यसको घटक तरंगदैर्ध्यमा प्रकाशको प्रसार - एक फ्रेममा 100 बिन्दुहरूमा।
स्पेक्ट्रोमिटर: एक ग्रेटिंग वा प्रिज्मले व्यक्तिगत तरंगदैर्ध्यको तीव्रता प्रदर्शन गर्न घटना प्रकाशलाई स्पेक्ट्रममा अलग गर्दछ।
क्यामेराहरू: JWST सँग तीनवटा क्यामेराहरू छन् - दुई जसले नजिकको इन्फ्रारेड तरंगदैर्ध्यमा प्रकाश खिच्छन् र एउटा जसले मध्य इन्फ्रारेड तरंगदैर्ध्यमा प्रकाश खिच्दछ।
इन्टिग्रल फिल्ड एकाइ: संयुक्त क्यामेरा र स्पेक्ट्रोमिटरले प्रत्येक पिक्सेलको स्पेक्ट्रमको साथ छवि खिच्दछ, दृश्यको क्षेत्रमा प्रकाश कसरी परिवर्तन हुन्छ भनेर देखाउँछ।
कोरोनग्राफहरू: उज्यालो ताराहरूको चमकले ती ताराहरूलाई परिक्रमा गर्ने ग्रहहरू र भग्नावशेष डिस्कहरूबाट बेहोस प्रकाश रोक्न सक्छ।कोरोनोग्राफहरू अपारदर्शी सर्कलहरू हुन् जसले उज्यालो ताराको प्रकाशलाई रोक्छ र कमजोर संकेतहरूलाई पास गर्न अनुमति दिन्छ।
फाइन गाइडेन्स सेन्सर (FGS) / इन्फ्रारेड इमेजर र स्लिटलेस स्पेक्ट्रोमिटर (NIRISS): FGS एउटा पोइन्टिङ क्यामेरा हो जसले टेलिस्कोपलाई सही दिशामा देखाउन मद्दत गर्छ।यो NIRISS सँग प्याकेज गरिएको छ जसमा क्यामेरा र स्पेक्ट्रोमिटर छ जसले इन्फ्रारेड छविहरू र स्पेक्ट्रा नजिकै खिच्न सक्छ।
इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोमिटरको नजिक (NIRSpec): यो विशेष स्पेक्ट्रोमिटरले माइक्रोसटरहरूको एर्रे मार्फत 100 स्पेक्ट्रा एकैसाथ प्राप्त गर्न सक्छ।यो पहिलो अन्तरिक्ष उपकरण हो जसले एकै साथ धेरै वस्तुहरूको वर्णक्रमीय विश्लेषण गर्न सक्षम छ।
नियर इन्फ्रारेड क्यामेरा (NIRCam): कोरोनग्राफको साथ मात्र नजिकको इन्फ्रारेड उपकरण, NIRCam एक्सोप्लानेट्स अध्ययन गर्नको लागि एक प्रमुख उपकरण हुनेछ जसको प्रकाश अन्यथा नजिकैका ताराहरूको चमकले अस्पष्ट हुनेछ।यसले उच्च रिजोलुसन नजिकैको इन्फ्रारेड छविहरू र स्पेक्ट्रा खिच्नेछ।
मिड-इन्फ्रारेड इन्स्ट्रुमेन्ट (MIRI): यो क्यामेरा/स्पेक्ट्रोग्राफ संयोजन JWST मा एक मात्र उपकरण हो जसले ताराहरू र धेरै टाढाको आकाशगंगाहरू वरपरका भग्नावशेष डिस्कहरू जस्ता चिसो वस्तुहरूद्वारा उत्सर्जित मध्य-अवरक्त प्रकाश देख्न सक्छ।
वैज्ञानिकहरूले JWST को कच्चा डाटालाई मानव आँखाले बुझ्न सक्ने कुरामा परिणत गर्न समायोजन गर्नुपर्‍यो, तर यसको छविहरू "वास्तविक" हुन्, स्पेस टेलिस्कोप विज्ञान संस्थानकी विज्ञान दृष्टि इन्जिनियर एलिसा पागनले भने।"के यो साँच्चै हामीले देख्ने थियौं यदि हामी त्यहाँ थियौं भने?जवाफ होईन, किनभने हाम्रो आँखा इन्फ्रारेडमा हेर्नको लागि डिजाइन गरिएको छैन, र टेलिस्कोपहरू हाम्रो आँखा भन्दा प्रकाशमा धेरै संवेदनशील हुन्छन्।टेलिस्कोपको विस्तारित दृश्यको क्षेत्रले हामीलाई यी ब्रह्माण्डीय वस्तुहरूलाई हाम्रो तुलनात्मक रूपमा सीमित आँखाले भन्दा बढी यथार्थवादी रूपमा हेर्न अनुमति दिन्छ।JWST ले इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रमको विभिन्न दायराहरू खिच्ने 27 फिल्टरहरू प्रयोग गरेर तस्बिरहरू लिन सक्छ।वैज्ञानिकहरूले पहिले दिइएको छविको लागि सबैभन्दा उपयोगी गतिशील दायरालाई पृथक गर्छन् र सकेसम्म धेरै विवरणहरू प्रकट गर्न चमक मानहरू मापन गर्छन्।त्यसपछि तिनीहरूले प्रत्येक इन्फ्रारेड फिल्टरलाई दृश्यात्मक स्पेक्ट्रममा रंग तोके - सबैभन्दा छोटो तरंगदैर्ध्य नीलो भयो, जबकि लामो तरंगदैर्ध्यहरू हरियो र रातो भए।तिनीहरूलाई सँगै राख्नुहोस् र तपाइँसँग सामान्य सेतो ब्यालेन्स, कन्ट्रास्ट र रङ सेटिङहरू बाँकी छन् जुन कुनै पनि फोटोग्राफरले बनाउन सक्छ।
जब पूर्ण रङ छविहरू मंत्रमुग्ध छन्, धेरै रोमाञ्चक आविष्कारहरू एक पटकमा एक तरंगदैर्ध्य बनाइएका छन्।यहाँ, NIRSpec उपकरणले विभिन्न माध्यमबाट टारन्टुला नेबुलाका विभिन्न विशेषताहरू देखाउँछफिल्टरहरू।उदाहरणका लागि, परमाणु हाइड्रोजन (नीलो) केन्द्रीय तारा र यसको वरपरका बुलबुलेबाट तरंगदैर्ध्य विकिरण गर्दछ।तिनीहरूको बीचमा आणविक हाइड्रोजन (हरियो) र जटिल हाइड्रोकार्बन (रातो) को निशानहरू छन्।फ्रेमको तल्लो दाहिने कुनामा रहेको तारा क्लस्टरले केन्द्रीय तारातर्फ धुलो र ग्यास उडाएको प्रमाणले देखाउँछ।
यो लेख मूल रूपमा वैज्ञानिक अमेरिकी 327, 6, 42-45 (डिसेम्बर 2022) मा "चित्र पछाडि" को रूपमा प्रकाशित भएको थियो।
जेन क्रिस्चियनसेन वैज्ञानिक अमेरिकी मा एक वरिष्ठ ग्राफिक्स सम्पादक हो।क्रिस्चियनसेनलाई ट्विटर @ChristiansenJen मा फलो गर्नुहोस्
वैज्ञानिक अमेरिकी मा अन्तरिक्ष र भौतिक विज्ञान को लागि वरिष्ठ सम्पादक छ।उनले वेस्लेयन विश्वविद्यालयबाट खगोल विज्ञान र भौतिकशास्त्रमा स्नातक र क्यालिफोर्निया विश्वविद्यालय, सान्ता क्रुजबाट विज्ञान पत्रकारितामा स्नातकोत्तर उपाधि हासिल गरेकी छिन्।ट्विटर @ClaraMoskowitz मा Moskowitz लाई फलो गर्नुहोस्।निक हिगिन्स को फोटो सौजन्य।
संसारलाई परिवर्तन गर्ने विज्ञान पत्ता लगाउनुहोस्।150 भन्दा बढी नोबेल पुरस्कार विजेताहरूका लेखहरू सहित 1845 मा भएको हाम्रो डिजिटल अभिलेखको अन्वेषण गर्नुहोस्।