Dodano: 08 lipiec 2022r.

Kolejne zdjęcie testowe Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba

NASA pokazała kolejne zdjęcie testowe przed zapowiadaną na 12 lipca publikacją wielokolorowych obrazów rozpoczynających pierwszą kampanię obserwacyjną Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba. Kosmiczne obserwatorium uchwyciło widok gwiazd i galaktyk, który daje kuszący wgląd w to, co pokażą instrumenty naukowe teleskopu w nadchodzących tygodniach, miesiącach i latach.

Kolejne zdjęcie testowe Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba

 

Obraz uzyskany podczas testów czujnika precyzyjnego naprowadzania (Fine Guidance Sensor - FGS) Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba ujawnia setki odległych galaktyk. Został uchwycony w ciągu ośmiu dni maja i obejmuje 72 zdjęcia. FGS, który został zbudowany przez Kanadyjską Agencję Kosmiczną, nie jest instrumentem naukowym, lecz służy utrzymaniu obserwatorium w odpowiednim położeniu względem celu.

Ten oszałamiający obraz stanowi przedsmak tego, co czeka nas, gdy najpotężniejsze i najdroższe obserwatorium kosmiczne, jakie kiedykolwiek zbudowano, rozpocznie na poważnie swoją pracę naukową. Teleskop jest w trakcie rozruchu, a zespół Webba ma pokazać pierwsze zdjęcia o prawdziwie naukowej jakości już w najbliższy wtorek 12 lipca.

Efekt uboczny prac pomocniczych

FGS wykonał obraz podczas testów – wynika z oświadczenia NASA. Gdy kamera Webba skupiała się na gwieździe nazwanej HD147980, FGS utrzymywał teleskop skierowany na cel. Uzyskany obraz to produkt uboczny tych prac pomocniczych FGS. 

Na obrazie pojawia się kilka gwiazd, które można rozpoznać po kolcach dyfrakcyjnych (wyglądają jak znak "+"). Reszta to galaktyki. - Najsłabsze „plamki” na tym obrazie to dokładnie te typy galaktyk, które Webb będzie badał w pierwszym roku swojej działalności naukowej - mówi Jane Rigby, naukowiec ds. operacji Webba.

Obraz nie jest idealny, zakłócenia pozostawiają czarne kropki w centrach obrazowanych gwiazd. Jednak głównym celem FGS nie jest robienie zdjęć naukowych. Zadaniem instrumentu jest umożliwienie dokładnych pomiarów przez inne instrumenty poprzez pomoc teleskopowi w precyzyjnym wycelowaniu w konkretne gwiazdy i galaktyki. Mimo to, nowe zdjęcia już sugerują przełomowe odkrycia, które mają pochodzić z obserwatorium.

Naukowcy zachwyceni

- Kiedy wykonano to zdjęcie, byłem zachwycony, że tak wyraźnie widać wszystkie szczegółowe struktury w tych słabych galaktykach - mówi Neil Rowlands, naukowiec zajmujący się programem FGS w firmie Honeywell Aerospace, która zbudowała instrument.

Ponieważ FGS nie został zaprojektowany do celów naukowych, nie używa on kolorowych filtrów. Oznacza to, że naukowcy nie są w stanie dokładnie określić wieku galaktyk na tym obrazie.

zdjęcie testowe Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba

Fot. NASA, CSA, and FGS team

Chociaż zdjęcia mogą być najgłębszymi obrazami Wszechświata w podczerwieni, jakie kiedykolwiek uzyskano, ich chwała nie będzie trwała długo. 12 lipca naukowcy opublikują obrazy uzyskane z instrumentów naukowych, które zostały zaprojektowane do wykonywania takich właśnie zdjęć.

Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba posiada dwie kamery i dwa spektrometry, które rejestrują widma światła obrazowanych obiektów, ujawniając ich skład chemiczny. Teleskop został specjalnie zaprojektowany do obserwacji w podczerwieni, aby wykryć niektóre z najbardziej odległych i najstarszych galaktyk we wszechświecie.

JWST

Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST) został wyniesiony w przestrzeń kosmiczną 25 grudnia ubiegłego roku. Od tamtego czasu elementy zwierciadła głównego, które składa się z 18 pokrytych złotem berylowych sześciokątnych paneli oraz instrumenty naukowe obserwatorium były dopasowywane od siebie i kalibrowane.

Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba jest najnowszym obserwatorium kosmicznym. Będzie badał kosmos w zakresie fal od bliskiej do średniej podczerwieni. Ma potencjał, by zmienić oblicze astronomii. Będzie przyglądał się różnym zjawiskom kosmicznym, da naukowcom wgląd w najodleglejsze galaktyki, jakie kiedykolwiek widziano, zbada atmosfery odległych planet i otulone pyłem serca regionów gwiazdotwórczych. Teleskop Jamesa Webba ma być nawet 100 razy potężniejszy od swojego poprzednika, Kosmicznego Teleskopu Hubble'a, który zmienił nasze rozumienie kosmosu w ciągu ostatnich ponad 30 lat pracy.

Od czasu wyniesienia w przestrzeń kosmiczną Teleskop Webba ochładzał się do bardzo niskich temperatur niezbędnych do optymalnej pracy obserwatorium. Mid-Infrared Instrument (MIRI) – jeden z najważniejszych instrumentów naukowych zamontowany na teleskopie musiał zostać schłodzony do nieco poniżej 7 stopni Kelvina, co odpowiada minus 267 stopniom Celsjusza. Tak niska temperatura jest niezbędna do dokładnego wykrycia przez MIRI światła podczerwonego.

Wszystkie kluczowe instrumenty Webba są przystosowane do wykrywania światła podczerwonego. Takie światło emitują odległe galaktyki, gwiazdy ukryte w kokonach pyłu i planety poza naszym Układem Słonecznym, ale też wszystkie inne ciepłe obiekty, w tym sprzęt elektroniczny i optyczny teleskopu Webba. Schładzanie detektorów instrumentów naukowych i otaczającego sprzętu tłumi te emisje w podczerwieni, co pozwoli uniknąć zakłóceń podczas obserwacji.

MIRI oraz inne kluczowe instrumenty naukowe wartego ponad 10 miliardów dolarów obserwatorium początkowo schładzały się pasywnie w cieniu osłony przeciwsłonecznej wielkości kortu tenisowego. To pozwoliło uzyskać temperaturę około 90 kelwinów, czyli minus 183 st. C., ale osiągnięcie mniej niż 7 kelwinów wymagało specjalnej chłodziarki zasilanej elektrycznie. W połowie kwietnia badaczom udało się obniżyć temperaturę obserwatorium do 6,4 kelwina, czyli minus 267 st. C.

Teraz wszystkie istotne elementy teleskopu oraz jego instrumenty naukowe są gotowe do pracy. Pozostaje tylko czekać na efekty pierwszej kampanii obserwacyjnej. Dzięki JWST naukowcy mają nadzieję lepiej zrozumieć jedne z najbardziej zagadkowych koncepcji w nauce, m.in. charakter tzw. ciemnej materii - hipotetycznej, "niewidzialnej" materii, która stanowi większość masy Wszechświata, a także ciemnej energii, która według naukowców odpowiada za przyspieszające tempo rozszerzania się Wszechświata.

 

Źródło: NASA, fot. NASA, CSA, and FGS team