Sự phát triển của thiên văn học hồng ngoại, từ Spitzer đến WISE đến JWST. Tín dụng: Andras Gaspar
Những hình ảnh do nhóm Kính viễn vọng Không gian James Webb (JWST) công bố vào tuần trước không phải là hình ảnh 'ánh sáng đầu tiên' chính thức từ kính thiên văn mới, nhưng theo một cách nào đó, nó giống như vậy. Những khung cảnh tuyệt đẹp này cung cấp những dấu hiệu ban đầu về JWST sẽ mạnh đến mức nào và thiên văn hồng ngoại sắp được cải thiện đến mức nào.
Các hình ảnh được phát hành sau khi hoàn thành quá trình dài để tập trung hoàn toàn các phân đoạn gương của kính thiên văn. Các kỹ sư đang nói rằng hiệu suất quang học của JWST “tốt hơn những dự đoán lạc quan nhất” và các nhà thiên văn học đang phấn khích.
“Nó không phá vỡ các định luật vật lý, nhưng nó nằm ở tận cùng khả năng tốt nhất nhờ những nỗ lực phi thường trong nhiều thập kỷ, ”Mark McCaughrean, Cố vấn cấp cao về Khoa học & Khám phá của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu và một phần của Nhóm Công tác Khoa học của JWST, cho biết. trên Twitter.
Trong sự phấn khích của họ, các nhà thiên văn học bắt đầu đăng các hình ảnh so sánh - từ kính thiên văn trước đây với JWST trong cùng một trường nhìn - cho thấy sự tiến triển của việc cải thiện độ phân giải.
Nhà thiên văn học Andras Gaspar, người làm việc với thiết bị trung hồng ngoại của JWST, MIRI, đã biên soạn các hình ảnh từ kính thiên văn WISE (Wide Infrared Survey Explorer) thành hình ảnh của JWST về cùng một trường nhìn, Đám mây Magellan lớn, một thiên hà vệ tinh nhỏ của dãi ngân Hà.
Sau đó, ông nhận ra Spitzer cũng đã chụp ảnh LMC, và sau đó tạo ra sự so sánh của ba kính thiên văn, được nhìn thấy trong hình ảnh chính của chúng tôi.
“Công bằng mà nói, WISE với kính thiên văn đường kính 40 cm của nó chỉ bằng một nửa kích thước của kính thiên văn [85 cm chính] của Spitzer nhưng cả hai đều rất nhỏ so với kính thiên văn JWST [6.5 mét chính]” Gaspar nói trên Twitter. “Đây là những gì bạn nhận được với khẩu độ lớn! Độ phân giải và độ nhạy. Và MIRI cho IR giữa! HST [Kính viễn vọng Không gian Hubble}] không thể nhận được bước sóng này. ”
Và còn nữa:
Các nhà thiên văn học và kỹ sư thực sự có vẻ kinh ngạc về độ phân giải của JWST hóa ra tốt như thế nào. Bạn có thể thấy điều đó đáng ngạc nhiên. Ý tôi là, họ không thực hiện các bài kiểm tra trên mặt đất để biết khả năng của kính thiên văn trước khi chúng phóng lên sao? Đúng, nhưng các cuộc thử nghiệm trên mặt đất không phải lúc nào cũng nói lên toàn bộ câu chuyện, như Marshall Perrin, phó nhà khoa học dự án của Webb tại Viện Khoa học quản lý Kính viễn vọng Không gian giải thích trên Twitter.
“Đúng vậy, chúng tôi đã thử nghiệm toàn bộ đoàn tàu quang trong cryo ở Houston - nhưng điều đó không thực sự cho chúng tôi biết hiệu suất cuối cùng,” ông đã viết. "Không đầy đủ. Theo nhiều cách, môi trường thử nghiệm trên mặt đất rất thách thức và khác với ngoài không gian. "
Perrin giải thích vai trò của trọng lực như thế nào, trong đó các gương của JWST được thiết kế để có hình dạng nhất định trong Zero-g, nhưng trong tất cả các thử nghiệm trên mặt đất, chúng chắc chắn bị biến dạng bởi lực hấp dẫn, đòi hỏi các mô hình số phải bù đắp.
Sau đó, không có cách nào để kiểm tra trên mặt đất xem kính thiên văn có thể hoạt động như thế nào trong Zero-g, về độ ổn định hoặc liệu sẽ có bất kỳ rung động nào từ tàu vũ trụ hay không. Và trong khi thử nghiệm mặt đất tại buồng chân không nhiệt của Trung tâm Vũ trụ Johnson có thể phù hợp với nhiệt độ mà JWST sẽ trải qua trong không gian, Perrin cho biết một số tác động nhất định trong buồng thử nghiệm gây ra sự mất ổn định quang học.
“Một dự đoán về hiệu suất không chỉ là một phương án truyền tay hay một mong muốn, mà nó phải dựa trên các mô hình số định lượng và ngân sách bao gồm cả việc đánh giá rủi ro và sự không chắc chắn,” ông đã viết.
Vì vậy, trong khi các dự đoán là hữu ích, luôn có những điều không chắc chắn. Còn bây giờ, hãy tận hưởng niềm vui và sự ngạc nhiên mà JWST đã và đang cung cấp.
Những hình ảnh ánh sáng đầu tiên chính thức được dự đoán sẽ đến vào tháng XNUMX.
Được xuất bản lần đầu vào Vũ trụ hôm nay.
Chúng tôi có thể có hình ảnh nâng cao mà chúng tôi có cho nó, nhưng chúng tôi đã làm mờ những gì chúng tôi nhận được từ J.Webb. Ưu điểm của nó là điểm mờ nhỏ có thể có được hình ảnh thực mà không thể nhận ra bằng cách nâng cao.