El Telescopio Webb está listo para la CIENCIA. Esto es lo que eso significa
junio 25, 2022
La NASA está lista para publicar las primeras imágenes tomadas por el telescopio espacial James Webb el 12 de julio de 2022. Marcarán el comienzo de la próxima era de la astronomía cuando Webb, el telescopio espacial más grande jamás construido, comience a recopilar datos científicos que ayudarán. responder preguntas sobre los primeros momentos del universo y permitir a los astrónomos estudiar exoplanetas con mayor detalle que nunca. Pero se necesitaron casi ocho meses de viaje, configuración, prueba y calibración para garantizar que este valioso telescopio esté listo para el horario de máxima audiencia. Marcia Rieke, astrónoma de la Universidad de Arizona y científica a cargo de una de las cuatro cámaras de Webb, explica lo que ella y sus colegas hicieron para poner en marcha este telescopio.
1. ¿Qué ha pasado desde el lanzamiento del telescopio?
Tras el exitoso lanzamiento del telescopio espacial James Webb el 25 de diciembre de 2021, el equipo comenzó el largo proceso de mover el telescopio a su posición orbital final, desplegar el telescopio y, mientras todo se enfriaba, calibrar las cámaras y los sensores integrados. .
El lanzamiento fue tan fluido como puede ser el lanzamiento de un cohete. Una de las primeras cosas que notaron mis colegas de la NASA fue que el telescopio tenía más combustible a bordo del esperado para hacer futuros ajustes en su órbita. Esto permitirá que Webb opere mucho más tiempo que el objetivo original de 10 años de la misión.
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La primera tarea durante el viaje de un mes de Webb a su ubicación orbital final fue desplegar el telescopio. Funcionó sin problemas, comenzando con el despliegue en blanco de la sombrilla que ayuda a enfriar el telescopio, seguido por la alineación de los espejos y la activación de los sensores.
Une fois le pare-soleil ouvert, notre équipe a commencé à surveiller les températures des quatre caméras et spectromètres à bord, attendant qu’ils atteignent des températures suffisamment basses pour que nous puissions commencer à tester chacun des 17 modes différents dans lesquels les instruments peuvent funcionar.
2. ¿Qué probaste primero?
Las cámaras de Webb se enfriaron como habían previsto los ingenieros, y el primer instrumento que encendió el equipo fue la cámara de infrarrojo cercano, o NIRCam. NIRCam está diseñado para estudiar la tenue luz infrarroja producida por las estrellas o galaxias más antiguas del universo. Pero antes de que pudiera hacer eso, NIRCam tuvo que ayudar a alinear los 18 segmentos individuales del espejo de Webb.
Una vez que NIRCam se enfrió a menos 280 F, estaba lo suficientemente frío como para comenzar a detectar la luz reflejada en los segmentos del espejo de Webb y producir las primeras imágenes del telescopio. El equipo de NIRCam se emocionó cuando llegó la primera imagen brillante. ¡Estábamos en el negocio!
Estas imágenes mostraron que todos los segmentos del espejo apuntaban a un área relativamente pequeña del cielo, y la alineación era mucho mejor que los peores escenarios que habíamos anticipado.
El sensor de guía fina de Webb también entró en servicio en este momento. Este sensor ayuda a mantener el telescopio apuntando constantemente a un objetivo, al igual que la estabilización de imagen en las cámaras digitales de consumo. Usando la estrella HD84800 como punto de referencia, mis colegas del equipo de NIRCam ayudaron a marcar la alineación de los segmentos del espejo hasta que estuvo casi perfecta, mucho mejor que el mínimo requerido para una misión exitosa.
3. ¿Qué sensores cobraron vida entonces?
Cuando la alineación de los espejos concluyó el 11 de marzo, el espectrógrafo de infrarrojo cercano (NIRSpec) y el generador de imágenes de infrarrojo cercano y el espectrógrafo sin rendija (NIRISS) terminaron de enfriarse y se unieron a la fiesta.
NIRSpec está diseñado para medir la fuerza de diferentes longitudes de onda de luz provenientes de un objetivo. Esta información puede revelar la composición y la temperatura de estrellas y galaxias distantes. NIRSpec hace esto al mirar su objeto de destino a través de una rendija que bloquea la entrada de todas las demás luces.
NIRSpec tiene varias ranuras que le permiten mirar 100 objetos a la vez. Los miembros del equipo comenzaron probando el modo multiobjetivo, ordenando a las rendijas que se abrieran y cerraran, y confirmaron que las rendijas respondían correctamente a los comandos. Los siguientes pasos medirán exactamente hacia dónde apuntan las rendijas y verificarán que se pueden observar múltiples objetivos simultáneamente.
NIRISS es un espectrógrafo sin rendijas que también descompone la luz en sus diferentes longitudes de onda, pero es más eficiente para observar todos los objetos en un campo, no solo aquellos en las rendijas. Tiene varios modos, incluidos dos especialmente diseñados para estudiar exoplanetas particularmente cerca de sus estrellas madre.
Hasta ahora, las comprobaciones y calibraciones de los instrumentos se han realizado sin problemas y los resultados muestran que NIRSpec y NIRISS proporcionarán datos aún mejores de lo que predijeron los ingenieros antes del lanzamiento.
4. ¿Cuál fue el último instrumento en encenderse?
El último instrumento que comenzó con Webb fue el instrumento de infrarrojo medio, o MIRI. MIRI está diseñado para tomar fotografías de galaxias lejanas o recién formadas, así como de pequeños objetos débiles como asteroides. Este sensor detecta las longitudes de onda más largas de los instrumentos de Webb y debe mantenerse a menos 449 F, solo 11 grados F por encima del cero absoluto. Si fuera más cálido, los detectores solo captarían calor del propio instrumento, no de los objetos de interés en el espacio. MIRI tiene su propio sistema de enfriamiento, que necesitó más tiempo para estar completamente operativo antes de poder encender el instrumento.
Los radioastrónomos han encontrado indicios de que hay galaxias completamente ocultas por el polvo e indetectables por telescopios como el Hubble que capturan longitudes de onda de luz similares a las visibles para el ojo humano. Las temperaturas extremadamente frías permiten que MIRI sea increíblemente sensible a la luz en el rango infrarrojo medio, que puede atravesar el polvo más fácilmente. Cuando esta sensibilidad se combina con el Gran Espejo Webb, permite que MIRI penetre en estas nubes de polvo y revele las estrellas y estructuras de estas galaxias por primera vez.
5. ¿Qué sigue para Webb?
A partir del 15 de junio de 2022, todos los instrumentos de Webb se encendieron y tomaron sus primeras imágenes. Además, se han probado y certificado cuatro modos de imagen, tres modos de serie temporal y tres modos espectroscópicos, y solo quedan tres.
El 12 de julio, la NASA planea lanzar un conjunto de observaciones teaser que ilustran las habilidades de Webb. Estos mostrarán la belleza de las imágenes de Webb y también les darán a los astrónomos una idea real de la calidad de los datos que recibirán.
Después del 12 de julio, el Telescopio Espacial James Webb comenzará a operar a tiempo completo en su misión científica. Aún no se ha publicado un cronograma detallado para el próximo año, pero los astrónomos de todo el mundo esperan ansiosamente los primeros datos del telescopio espacial más poderoso jamás construido.
Este artículo presenta a Marcia Rieke, Profesora Regents de Astronomía, Universidad de Arizona. se vuelve a publicar de The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lea el artículo original.
