NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu nihayet bilim yapmaya hazır – ve evreni daha fazla görüyor
NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu tarafından çekilen ilk görüntüleri 12 Temmuz 2022’de yayınlaması planlanıyor. Bunlar astronomide bir sonraki çağın başlangıcını işaret edecekler. Şimdiye kadar yapılmış en büyük uzay teleskobu olan Webb, evrenin en erken anlarıyla ilgili soruları yanıtlamaya yardımcı olacak ve gökbilimcilerin ötegezegenleri her zamankinden daha ayrıntılı bir şekilde incelemesine olanak sağlayacak bilimsel verileri toplamaya başlarken. Ancak bu en değerli teleskopların prime time için hazır olduğundan emin olmak için yaklaşık sekiz aylık seyahat, kurulum, test ve kalibrasyon yapıldı. Arizona Üniversitesi’nde gökbilimci ve Webb’in dört kamerasından birinden sorumlu bilim adamı olan Marcia Rieke, kendisinin ve meslektaşlarının bu teleskopu çalışır duruma getirmek için neler yaptığını açıklıyor.
James Webb Uzay Teleskobu’nun 25 Aralık 2021’de başarılı bir şekilde fırlatılmasının ardından ekip, teleskopu son yörünge konumuna getirmek, teleskopu açmak ve – her şey soğuyunca – gemideki kameraları ve sensörleri kalibre etmek.
Fırlatma, bir roket fırlatmasının gidebileceği kadar sorunsuz geçti. NASA’daki meslektaşlarımın ilk fark ettiği şeylerden biri, teleskopun, yörüngesinde gelecekte ayarlamalar yapmak için tahmin edilenden daha fazla yakıt kalmasıydı. Bu, Webb’in misyonun ilk 10 yıllık hedefinden çok daha uzun süre çalışmasına izin verecek.
Webb’in yörüngedeki son konumuna bir ay süren yolculuğundaki ilk görev, teleskopu açmaktı. . Bu, teleskopu soğutmaya yardımcı olan güneş kalkanının beyaz eklemli açılmasıyla başlayarak, aynaların hizalanması ve sensörlerin açılmasıyla başlayarak, herhangi bir aksama olmadan ilerledi. açıktı, ekibimiz gemideki dört kamera ve spektrometrenin sıcaklıklarını izlemeye başladı ve cihazların çalışabileceği 17 farklı modun her birini test etmeye başlayabilmemiz için yeterince düşük sıcaklıklara ulaşmalarını bekledi.
NIRCam eksi 280 F’ye soğuduğunda, ışığı algılamaya başlayacak kadar soğuktu. Webb’in ayna parçalarını yansıtır ve teleskopun ilk görüntülerini üretir. İlk ışık görüntüsü geldiğinde NIRCam ekibi kendinden geçmişti. İş yapıyorduk!
Bu görüntüler, ayna parçalarının hepsinin gökyüzünün nispeten küçük bir alanını işaret ettiğini ve hizalamanın planladığımız en kötü durum senaryolarından çok daha iyi olduğunu gösterdi.
Webb’in Hassas Yönlendirme Sensörü de bu sırada devreye girdi. Bu sensör, teleskobun bir hedefe sabit bir şekilde bakmasına yardımcı olur – tüketici dijital kameralarındaki görüntü sabitlemeye çok benzer. NIRCam ekibindeki meslektaşlarım, HD84800 yıldızını referans noktası olarak kullanarak, başarılı bir görev için gereken minimumdan çok daha iyi, neredeyse mükemmel olana kadar ayna bölümlerinin hizalanmasında yardımcı oldular.
3. Daha sonra hangi sensörler canlandı?
Ayna hizalaması 11 Mart’ta tamamlanırken, Yakın Kızılötesi Spektrograf – NIRSpec – ve Yakın Kızılötesi Görüntüleyici ve Yarıksız Spektrograf – NIRISS – soğutmayı bitirdi ve gruba katıldı.
NIRSpec, bir hedeften gelen farklı dalga boylarındaki ışığın gücünü ölçmek için tasarlanmıştır. Bu bilgi, uzak yıldızların ve galaksilerin bileşimini ve sıcaklığını ortaya çıkarabilir. NIRSpec bunu, diğer ışığı dışarıda tutan bir yarıktan hedef nesnesine bakarak yapar.
NIRSpec’in aynı anda 100 nesneye bakmasını sağlayan birden fazla yarığı vardır. Ekip üyeleri, çoklu hedef modunu test ederek, yarıkların açılıp kapanmasını emrederek başladılar ve yarıkların komutlara doğru tepki verdiğini doğruladılar. Gelecekteki adımlar, yarıkların tam olarak nereye işaret ettiğini ölçecek ve aynı anda birden fazla hedefin gözlenebildiğini kontrol edecek.
NIRISS, ışığı farklı dalga boylarına bölen yarıksız bir spektrograftır, ancak tüm gözlemlerde daha iyidir. sadece yarıklardaki nesneler değil, bir alandaki nesneler. Özellikle ana yıldızlarına yakın olan ötegezegenleri incelemek için özel olarak tasarlanmış ikisi de dahil olmak üzere birkaç modu vardır.
Şimdiye kadar, cihaz kontrolleri ve kalibrasyonları sorunsuz ilerliyor ve sonuçlar gösteriyor ki hem NIRSpec hem de NIRISS, mühendislerin lansmandan önce tahmin ettiğinden bile daha iyi veriler sunacak.
Radyo astronomları, tamamen tozla gizlenmiş ve Hubble gibi teleskoplar tarafından tespit edilemeyen galaksiler olduğuna dair ipuçları buldular. insan gözünün görebildiğine benzer ışık dalga boylarını yakalar. Aşırı soğuk sıcaklıklar, MIRI’nin tozdan daha kolay geçebilen orta kızılötesi aralığında ışığa karşı inanılmaz derecede hassas olmasını sağlar. Bu hassasiyet Webb’in büyük aynası ile birleştiğinde, MIRI’nin bu toz bulutlarını delmesine ve bu tür galaksilerdeki yıldızları ve yapıları ilk kez ortaya çıkarmasına olanak sağlıyor.
15 Haziran 2022 itibariyle Webb’in tüm enstrümanları açık ve ilk görüntülerini aldılar. Ek olarak, dört görüntüleme modu, üç zaman serisi modu ve üç spektroskopik mod test edildi ve onaylandı, yalnızca üç tane kaldı.
12 Temmuz’da NASA bir süit yayınlamayı planlıyor. Webb’in yeteneklerini gösteren teaser gözlemleri. Bunlar, Webb görüntülerinin güzelliğini gösterecek ve ayrıca gökbilimcilere alacakları verinin kalitesinin gerçek bir tadına varmalarını sağlayacak.
12 Temmuz’dan sonra, James Webb Uzay Teleskobu bilim görevi için tam zamanlı olarak çalışmaya başlayacak. . Önümüzdeki yıl için ayrıntılı program henüz açıklanmadı, ancak dünyanın dört bir yanındaki gökbilimciler, şimdiye kadar yapılmış en güçlü uzay teleskopundan ilk verileri almak için sabırsızlanıyorlar.
Marcia Rieke tarafından yazıldı, Arizona Üniversitesi, Regents Astronomi Profesörü.