NASA zaprezentowała pierwsze zdjęcia wykonane przez Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba. Chociaż, jak wskazują eksperci, JWST jest rewolucyjnym sprzętem w astronomii i zmieni eksplorację kosmosu, to pierwsze obrazy nie są imponujące. JWST obecnie kończy pierwszą fazę ustawień lustra głównego i w ramach kalibracji wykonał swoje selfie oraz zdjęcie gwiazdy HD 84406, którą wykorzystuje do ustawień zwierciadła.
Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba zbliża się do zakończenia pierwszej fazy trwającego kilka miesięcy procesu ustawiania zwierciadła głównego za pomocą instrumentu Near Infrared Camera (NIRCam). Najpierw jednak naukowcy musieli potwierdzić, że NIRCam jest gotowy do pracy. Początkiem lutego uczeni zarządzający JWST zobaczyli pierwsze fotony światła gwiazd, które przeszły przez cały układ optyczny teleskopu i zostały zarejestrowane przez NIRCam.
Kolejnym krokiem było zidentyfikowanie światła gwiazdy HD 84406, na którą orientują się specjaliści podczas kalibracji instrumentu, na każdym z 18 segmentów zwierciadła głównego. Rezultatem jest mozaika składająca się z 18 obrazów tej samej gwiazdy. Teraz naukowców czeka wyrównywanie każdego z tych segmentów. W ciągu najbliższego miesiąca zespół będzie stopniowo dostosowywał elementy zwierciadła głównego tak, aż 18 obrazów stanie się jednym.
- Cały zespół Webba jest zachwycony tym, jak dobrze przebiegają pierwsze kroki w zakresie ustawiania teleskopu. Byliśmy bardzo szczęśliwi, widząc, że światło przedostaje się do kamery NIRCam – powiedziała Marcia Rieke, profesor astronomii na Uniwersytecie Arizony oraz główna badaczka instrumentu NIRCam.
Podczas procesu przechwytywania obrazu, który rozpoczął się 2 lutego, JWST został ustawiony w 156 różnych pozycjach, z których mógł dostrzec gwiazdę HD 84406. Wygenerował 1560 zdjęć przy użyciu 10 detektorów NIRCam, co daje 54 gigabajty nieprzetworzonych danych. Cały proces trwał prawie 25 godzin, ale warto zauważyć, że obserwatorium było w stanie zlokalizować docelową gwiazdę w każdym z jej lustrzanych segmentów w ciągu pierwszych sześciu godzin.
Obrazy te zostały następnie posklejane w jedną, dużą mozaikę, na której widać 18 gwiazd HD 84406. Każda reprezentuje jeden element zwierciadła. Opublikowane przez NASA obrazy są tylko centralną częścią tej większej mozaiki, ogromnego obrazu złożonego z ponad 2 miliardów pikseli.
Selfie JWST. Obraz wykonany z kamery służącej inżynierom w procesie wyrównywania segmentów lustra głównego. Kamera ta nie będzie brała udziału w obserwacjach naukowych. Na zdjęciu jeden z segmentów jest znacznie jaśniejszy niż pozostałe, ponieważ jest skierowany bezpośrednio na gwiazdę HD 84406, podczas gdy pozostałe nie są jeszcze w tym samym ustawieniu, fot. NASA
Zdjęcie jasnej gwiazdy HD 84406 w gwiazdozbiorze Wielkiej Niedźwiedzicy wraz z oznaczeniami, z którego segmentu zwierciadła pochodzi obraz. Gwiazda ta została wybrana, ponieważ jest odosobniona od innych gwiazd i łatwa do zidentyfikowania, fot. NASA
- Pobranie tak dużej ilości danych już pierwszego dnia wymagało, aby wszystkie operacje naukowe Webba i systemy przetwarzania danych tutaj na Ziemi działały płynnie z obserwatorium w kosmosie od samego początku. I na początku poszukiwań znaleźliśmy światło z wszystkich 18 segmentów bardzo blisko środka! To świetny punkt wyjścia do wyrównania lustra – powiedział Marshall Perrin ze Space Telescope Science Institute.
Stworzona z 18 zdjęć mozaika przedstawia 18 razy tę samą gwiazdę. To działanie pozwoliło określić, który dokładnie segment zwierciadła wyrównać i o jaką wartość, co jest pierwszym krytycznym krokiem w doprowadzeniu całego obserwatorium do prawidłowego funkcjonowania.
Do kalibracji zwierciadła na początkowym etapie uczeni zdecydowali się skorzystać z instrumentu NIRCam, ze względu na jego szerokie pole widzenia i wyjątkową zdolność do bezpiecznego działania w wyższych temperaturach niż pozostałe instrumenty JWST. Należy pamiętać, że obserwatorium ma docelowo pracować w niezwykle niskich temperaturach rzędu około 40 stopni Celsjusza powyżej zera bezwzględnego, czyli minus 233 st. C. i obecnie JWST ochładza się, aż osiągnie temperaturę roboczą. JWST skupi się na detekcji światła podczerwonego. To pozwoli mu zajrzeć do najdalszych zakątków Wszechświata, ale wymaga również pracy w ekstremalnie niskich temperaturach. Wszystko po to, aby sprzęt mógł wykryć słabe sygnały ciepła pochodzące z odległego kosmosu. Osłona przeciwsłoneczna Webba zainstalowana w styczniu ma kluczowe znaczenie dla osiągnięcia takich temperatur. NIRCam jest również wyposażony w niestandardowe komponenty, które zostały zaprojektowane specjalnie po to, aby wspomóc proces wyrównywania poszczególnych segmentów zwierciadła głównego.
- Wystrzelenie Webba w kosmos było oczywiście ekscytującym wydarzeniem, ale dla naukowców i inżynierów, szczytowy moment był, kiedy światło gwiazdy z powodzeniem przeszło przez system optyczny do detektora – powiedział Michael McElwain z NASA Goddard Space Flight Center.
W miarę postępów w procesie wyrównywania segmentów lustra głównego, obrazy przesyłane przez Webba staną się coraz wyraźniejsze, bardziej szczegółowe i bardziej złożone. Jeszcze ciekawiej zrobi się, gdy pozostałe instrumenty JWST osiągną zamierzone temperatury pracy kriogenicznej i zaczną przechwytywać dane. Oczekuje się, że pierwsze obrazy pokazujące pełne możliwości obserwatorium zostaną zaprezentowane światu latem. Obecne działania inżynierów potwierdzają, że JWST nie doznał usterki podczas lotu i jest funkcjonalnym teleskopem. Jednak przed specjalistami z NASA jest jeszcze wiele do zrobienia w najbliższych miesiącach.
Źródło: NASA
