Un professore dell’UNM spiega le immagini iniziali del telescopio spaziale James Webb: UNM Newsroom

Di recente, il James Webb Space Telescope (JWST), il più grande e potente telescopio per la scienza spaziale della NASA, ha iniziato a inviare immagini straordinarie e mai viste prima di stelle, galassie e pianeti lontani, tra lo stupore e lo stupore dei funzionari della missione JWST, gli astronomi e osservatori di stelle. Appassionati di astronomia in tutto il mondo.

JWST è il primo osservatorio spaziale della NASA con il suo Large Infrared Telescope e lo specchio primario di 6,5 metri dietro il telescopio Hubble. Lo specchio di Webb è in realtà molto più grande dello specchio di Hubble, il che consente al telescopio di guardare più indietro nel tempo. Le capacità di Webb sono progettate per “andare oltre” ciò che Hubble ha già realizzato osservando principalmente l’universo nella luce infrarossa, mentre Hubble studia l’universo a lunghezze d’onda ottiche e ultravioletti con alcune capacità a infrarossi.

I dettagli intricati nelle immagini descrivevano le capacità di tutti e quattro i moderni strumenti scientifici di Webb inclusi nell’Integrated Science Instruments Module, o ISIM. L’ISIM è uno dei tre componenti principali che compongono il sistema di volo dell’osservatorio JWST, l’elemento del telescopio ottico, l’elemento del veicolo spaziale e lo schermo solare.

JWST è il primo osservatorio spaziale della NASA con il suo Large Infrared Telescope e uno specchio primario di 6,5 metri. Credito: NASA-GSFC, Adriana M. Gutierrez (CI Lab)

ISIM è il carico utile principale di JWST. Ospita quattro strumenti principali che rilevano la luce di stelle e galassie lontane, nonché di altri pianeti in orbita attorno ad altre stelle. Gli strumenti di Hubble possono rilevare una piccola porzione dello spettro infrarosso da 0,8 a 2,5 micrometri o micron. Le sue capacità principali sono nelle parti ultraviolette e visibili dello spettro (da 0,1 a 0,8 micron). I principali strumenti dell’ISIM, che consentono immagini straordinarie, includono una fotocamera nel vicino infrarosso (NIRCam), uno spettrometro nel vicino infrarosso (NIRSpec), uno strumento nel medio infrarosso (MIRI) e un sensore a guida di precisione/imaging nel vicino infrarosso e spettrometro a fessura (FGS). ) / Neris). Questi strumenti forniscono una copertura della lunghezza d’onda da 0,6 a 28 micron.

Secondo le informazioni della NASA, “Le osservazioni a infrarossi sono importanti perché la luce delle stelle e dei pianeti in formazione si nasconde dietro bozzoli di polvere che assorbono la luce visibile. La luce a infrarossi può penetrare questa copertura polverosa e dire agli scienziati cosa c’è dentro”.

Per saperne di più, il professor Kevin Cahill, Dipartimento di Fisica e Astronomia dell’Università del New Mexico, discute le immagini, la curvatura della luce e le immagini che le persone vedono dal telescopio spaziale James Webb.

Le immagini includono la luce delle galassie più antiche emesse circa 13 miliardi di anni fa. Questa luce è passata attraverso alcune enormi galassie circa 6 miliardi di anni fa ed è piegata dalla gravità di queste enormi galassie e quindi dalla materia oscura, quindi una galassia molto lontana sembra un cerchio di luce (o se tutti gli oggetti sono allineati correttamente).

“La curvatura della luce per gravità è ciò che rende queste immagini diverse da quanto ci si aspetterebbe normalmente”, ha detto Cahill. “Immagina che ci sia una galassia molto lontana in cui la luce è arrivata a noi 13 miliardi e mezzo di anni fa. Supponiamo che ci sia un’altra galassia vicina e che la luce proveniente da essa sia arrivata a noi circa 6 miliardi di anni fa, e assumiamo che tutte e tre galassie, le due galassie e la Terra sono in linea retta. Allora quello che vedremo sarà un punto luminoso al centro dove si trova la galassia vicina.

“Intorno alla galassia vicina, vedremo un anello di luce e quell’anello di luce sarà la luce della galassia lontana piegata dal campo gravitazionale della galassia vicina. Infatti, se ci sono molte galassie lontane e sono tutte allineato in linea retta con la Terra, quello che vedi è che sarà molto simile a un bersaglio a un poligono di tiro, vedrai diversi cerchi della vita.

Cahill si è affrettato a sottolineare che quello che stiamo davvero vedendo è che nulla è allineato. Invece, la galassia lontana non appare come un cerchio ma come piccole macchie di luce che formano parti di un cerchio.

“Possiamo immaginare che la Terra sia qui, quella galassia lontana è laggiù e nel mezzo c’è un’altra galassia molto massiccia”, ha detto mentre descriveva le prime immagini del web, il Lensing Galaxay Cluster. “La gravità della galassia centrale piega la luce della galassia lontana. Se non ci fosse una galassia qui, questa luce si spegnerebbe in linea retta all’infinito e la vedremmo come un punto. Tuttavia, a causa della massa di questa galassia , la luce proveniente dalla galassia lontana è piegata in questo modo attorno all’intergalattico”.

Cahill ha descritto di aver visto queste macchie in diverse immagini web piuttosto che solo in un blob. Le macchie si sovrappongono su tutta l’immagine: “una macchia qui, una macchia là, una macchia qui, forse una qui, una qui, una là, una là e una qui”, ha detto. “Questa è la luce di una galassia lontana che è piegata dalla massiccia attrazione gravitazionale della galassia tra essa e noi. Naturalmente, quando diciamo una galassia, dobbiamo includere la materia oscura della galassia”.

“Tra noi e loro, un po’ a metà strada tra loro, c’è una galassia molto massiccia e sta piegando la luce di galassie lontane, quindi[le galassie lontane]appaiono come macchie o archi parziali di grandi cerchi. Sono un po’ più rosse delle galassie vicine che sono ancora bianche. Queste galassie molto lontane sono rosse perché la loro luce è diventata rossa. Se hai la luce bianca e si sta muovendo verso di te, sembra blu, e se si allontana da te, sembra rossa. Perché l’universo si sta espandendo , gli oggetti che sono molto lontani da noi si allontanano più velocemente degli oggetti vicini.

Per un set completo delle prime immagini e spettri di Webb, inclusi i file scaricabili, visitare: Telescopio Webb – Prime immagini.

** Informazioni di base sul telescopio spaziale James Webb fornite dalla NASA e dal telescopio spaziale Webb. Crediti immagine: NASA, ESA, CSA, STScI (Cosmic Cliffs, Lensing Galaxay Cluster, Stephan’s Quintet), NASA-GSFC, Adriana M. Gutierrez, CI Lab (JWST Artist Concept).