Чому зірки виглядають гострими на зображеннях космічного телескопа Джеймса Вебба

зірки в Нові зображення з космічного телескопа Джеймса Вебба Це виглядає гостріше, ніж було раніше. І я говорю не лише про якість зображення, яка неймовірна. Я говорю про те, що багато яскравих зірок на фотографіях мають дуже чіткі нігті, які схожі на різдвяну прикрасу або, як сказав один із моїх колег, «схожі на рекламний плакат Джей Джей Абрамса, і мені це подобається. ”

Але це не так Занадто сильний відблиск. Це дифракційні спайки, і якщо ви уважно придивитесь, то побачите, що всі яскраві об’єкти на зображеннях JWST мають однаковий візерунок із восьми точок. Чим яскравіше світло, тим очевидніша перевага. Слабкі об’єкти, такі як туманності або галактики Не схильні бачити багато цього викривлення.

Цей візерунок шипів повороту є унікальним візерунком на JWST. Якщо ви Порівняйте фотографії Зроблені за допомогою нового телескопа для зображень, зроблених його попередником, ви помітите, що Хаббл має лише чотири висоти дифракції до восьми на JWST. (Два спайки JWST можуть бути дуже слабкими, тому іноді здається, що їх шість.)

Форма дифракційних спайків визначається телескопами, тому давайте почнемо з короткого оновлення важливих деталей. І Hubble, і JWST рефлекторні телескопи, Це означає, що вони збирають світло із Всесвіту за допомогою дзеркал. Рефлекторні телескопи мають велике головне дзеркало, яке збирає світло та відбиває його назад у менше вторинне дзеркало. The вторинне дзеркало На космічних телескопах це допомагає спрямувати це світло на наукові інструменти, які перетворюють його на чудові зображення та дані, які ми бачимо зараз.

Як основне, так і вторинне дзеркало сприяють дифракційним стрибкам, але дещо по-різному. Світло відбивається або огинається навколо таких об’єктів, як краї дзеркала. Тож сама форма дзеркала може створювати спалахи світла, коли світло взаємодіє з краями дзеркала. У випадку Хаббла дзеркало було круглим, тому воно не додавало вилку. Але JWST має шестикутні дзеркала, які створюють зображення з шістьма дифракційними шипами.

Також є вторинне дзеркало. Вторинні дзеркала менші за основні і тримаються на місці від основного дзеркала за допомогою кронштейнів. У випадку JWST, Стійки мають довжину 25 футів. Світло, що проходить через ці опори, відхиляється, створюючи більше брижів, кожна з яких перпендикулярна самій опорі.

У випадку Хаббла його чотири стійки призводять до чотирьох чітких висот, які ви бачите на зображеннях Хаббла. JWST має три стійки, що утримують його вторинне дзеркало, що призводить до появи ще шести заклепок.

Фото: NASA

Це велике спотворення. Щоб зменшити кількість дифракційних стрибків, JWST було сконструйовано таким чином, щоб чотири виступи, спричинені стійкою, перекривалися з чотирма виступами, спричиненими дзеркалом. Це залишає вісім дифракційних піків незабаром стати культовим зображенням JWST.

Деякі нігті виглядатимуть більш-менш помітними залежно від інструменту, який також обробляє світло. Це найбільш очевидно на зображеннях JWST туманності Південне кільце, опублікованих цього тижня.

Зображення: NASA, ESA, CSA та STScI

Зображення ліворуч зроблено камерою JWST NIRCam, яка збирає ближнє інфрачервоне світло. Зображення праворуч було зроблено інструментом телескопа MIRI, який натомість вловлює світло середнього інфрачервоного діапазону. «У ближньому інфрачервоному світлі зірки мають більш помітний дифракційний сплеск, оскільки вони дуже яскраві на цих довжинах хвиль», Пояснення Опубліковано Науковим інститутом космічного телескопа. «У середньому інфрачервоному світлі дифракційні висоти також з’являються навколо зірок, але вони легші та менші (збільште масштаб, щоб побачити їх)».

Якщо ви хочете наочно відобразити, як працюють висоти дифракції на JWST, перегляньте корисну інфографіку нижче Від НАСА та Наукового інституту космічного телескопа:

Фото: NASA, ESA, CSA, Лія Хостак (STScI), Джозеф ДеПаскуале (STScI)

пов’язані: