Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba NASA rejestruje swoje pierwsze FOTONY światła gwiazd

Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba NASA przechwycił pierwsze fotony światła gwiazd, gdy rozpoczyna trzymiesięczny „proces wyrównania”, aby być gotowym do obserwacji Wszechświata.

Obserwatorium na podczerwień wystartowało w Boże Narodzenie zeszłego roku, startując z portu kosmicznego Europejskiej Agencji Kosmicznej w Gujanie Francuskiej na rakiecie Ariane 5.

Po przebyciu miliona mil w końcu dotarł do celu, gdzie rozpoczął proces schładzania i kalibrowania swojego lustra i instrumentów.

„Pierwsze światło” jest ważnym kamieniem milowym dla każdego teleskopu, ponieważ jest to punkt, w którym obserwatorium i jego różne instrumenty wykrywają światło gwiazd.

Cząsteczki światła przeszły przez cały teleskop i zostały wykryte przez instrument Near Infrared Camera (NIRCam). Kamień milowy, który oznacza pierwszy z wielu kroków w uchwyceniu nieostrych obrazów, służących do precyzyjnego dostrojenia teleskopu.

„To jest sam początek procesu, ale jak dotąd wstępne wyniki są zgodne z oczekiwaniami i symulacjami” – wyjaśniła NASA.

Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba NASA przechwycił pierwsze fotony światła gwiazd, rozpoczynając trzymiesięczny „proces wyrównania”, aby być gotowym do obserwacji Wszechświata

Naukowcy z Ball Aerospace, Space Telescope Science Institute i NASA Goddard Space Flight Center wykorzystują dane z NIRCam do ustawienia teleskopu.

Jest to proces, który będzie się odbywał w siedmiu fazach w ciągu najbliższych trzech miesięcy, ostatecznie kończąc się wyrównaniem teleskopu, gotowym do wprowadzenia instrumentów w tryb online.

Zdjęcia wykonane podczas procesu wyrównywania „nie będą ładne”, ostrzegła NASA.

Służą one wyłącznie do przygotowania teleskopu do nauki oraz do robienia niesamowitych zdjęć Wszechświata późnym latem.

Aby działać razem jako jedno lustro, 18 głównych segmentów teleskopu musi pasować do siebie na ułamek długości fali światła.

„Aby spojrzeć na to z innej perspektywy, gdyby główne lustro Webba miało wielkość Stanów Zjednoczonych, każdy segment miałby wielkość Teksasu, a zespół musiałby wyrównać wysokość tych segmentów wielkości Teksasu ze sobą do dokładność około 1,5 cala” – wyjaśniła NASA.

Siedem kroków przygotowujących do nauki to: identyfikacja segmentu obrazu, wyrównanie segmentu, układanie obrazów, zgrubne fazowanie, dokładne fazowanie, wyrównanie teleskopu nad polami widzenia instrumentu i wyrównanie iteracyjne w celu ostatecznej korekty.

Obserwatorium na podczerwień wystartowało w Boże Narodzenie zeszłego roku, startując z kosmodromu Europejskiej Agencji Kosmicznej w Gujanie Francuskiej na rakiecie Ariane 5

„Proces uruchomienia teleskopu potrwa znacznie dłużej niż poprzednie teleskopy kosmiczne, ponieważ zwierciadło główne Webba składa się z 18 pojedynczych segmentów lustra, które muszą ze sobą współpracować jako pojedyncza, bardzo precyzyjna powierzchnia optyczna” – mówi zespół.

Jednym z pierwszych zadań będzie przemieszczenie statku kosmicznego, aby ustawić go w jednej linii z pierwszym celem kalibracji – jasną gwiazdą o nazwie HD 88406.

Inżynierowie wykonają 18 oddzielnych, nieostrych obrazów HD 84406 przy użyciu każdego z luster, z których komputer dokładnie określi, jak każde z nich musi być zorientowane, aby wyostrzyć teleskop.

Kierunek każdego lustra można regulować w najmniejszych krokach — każdy równy dziesięciotysięcznej szerokości ludzkiego włosa.

Według NASA oczekuje się, że wstępny proces dostosowania zajmie trzy miesiące. Gdy teleskop jest gotowy do pracy, lustra również będą musiały być sprawdzane i, jeśli to konieczne, ustawiane co kilka dni.

Astrofizyk Eric Mamajek z NASA JPL powiedział na Twitterze, że gwiazda była nieco chłodniejsza, ale znacznie większa i jaśniejsza niż Słońce.

Jego powierzchnia ma temperaturę około 5000 K, powiedział, czyli 8540 stopni Fahrenheita, w porównaniu do 5778 K, czyli 9940 F Słońca.

Według danych z teleskopu ESA Gaia jest około 4,4 razy większa od Słońca i 11 razy jaśniejsza i może faktycznie być częścią pary binarnej.

Po przebyciu miliona mil w końcu dotarł do celu, gdzie rozpoczął proces stygnięcia i kalibrowania swojego lustra i instrumentów

Jeśli jest to para podwójna, mniejsza gwiazda jest prawdopodobnie czerwonym karłem wielkości około połowy Słońca, przy czym główny ma około 3 miliardów lat – jest nieco młodszy od Słońca.

Wykonanie zdjęć tej gwiazdy pozwoli inżynierom stworzyć obraz tej części nieba, stopniowo przesuwając każdy z ośmiu indywidualnych segmentów lustra, aż zobaczą ten sam obraz.

„Jeden po drugim przesuniemy 18 segmentów lustra, aby określić, który segment tworzy obraz segmentu. Po dopasowaniu segmentów zwierciadeł do ich odpowiednich obrazów, możemy przechylić zwierciadła, aby zbliżyć wszystkie obrazy do wspólnego punktu w celu dalszej analizy. Nazywamy ten układ „matrycą obrazów” – powiedzieli.

Po zdobyciu tablicy zespół zacznie rozogniskować obrazy segmentów, przesuwając nieznacznie lustro wtórne i stosując proces zwany „odzyskiwaniem fazy” w celu określenia dokładnego pozycjonowania.

To wciąż za mało, aby 18 segmentów działało jak pojedyncze lustro, więc następnie umieszczają całe światło w jednym miejscu, układając obrazy jeden na drugim.

Pod koniec procesu będą mieli w pełni wyrównany teleskop, z każdym z 18 segmentów współpracujących ze sobą, po czym zaczną przygotowywać instrumenty.

Te urządzenia w teleskopie pozwalają przetwarzać różne długości fal światła i wytwarzać obrazy na różne sposoby.

Oczekuje się, że pierwsze prawdziwe obrazy i pierwsza nauka z Webba pojawią się w maju, a pierwsze obrazy zostaną udostępnione opinii publicznej około miesiąc później.

Nie jest jasne, jakie będą te pierwsze obserwacje, ale niektóre z pierwszych projektów wykorzystujących Webba będą badać planety krążące wokół odległych gwiazd.