文章图片
文章图片
詹姆斯韦伯太空望远镜即将完成为期数月的使用近红外相机 (NIRCam) 仪器校准天文台主镜的第一阶段工作 。
该团队的挑战是双重的：确认 NIRCam 已准备好收集来自天体的光 ， 然后在 18 个主镜段中的每一个中识别来自同一颗恒星的星光 。 结果是由 18 个随机组织的星光点组成的图像马赛克 ， 这是韦伯未对齐的镜面片段的产物 ， 所有这些星光都将来自同一颗恒星的光反射回韦伯的次镜并进入 NIRCam 的探测器 。
【价值 100 亿美元的韦伯太空望远镜看到了它的第一颗恒星——并捕捉到了一张精彩的自拍】看起来像模糊星光的简单图像现在成为对准和聚焦望远镜的基础 ， 以便韦伯在今年夏天提供前所未有的宇宙视图 。 在接下来的一个月左右 ， 团队将逐步调整镜像片段 ， 直到 18 幅图像变成一颗星 。
“整个 Webb 团队都对拍摄图像和校准望远镜的第一步进行得如此之好感到欣喜若狂 。 我们很高兴看到光线进入 NIRCam ， ”亚利桑那大学 NIRCam 仪器首席研究员兼天文学教授 Marcia Rieke 说 。
这幅图像是通过将望远镜对准大熊星座中一颗明亮、孤立的恒星 HD 84406 来创建的 。 之所以选择这颗恒星 ， 是因为它很容易识别 ， 并且不会被其他亮度相似的恒星拥挤 ， 这有助于减少背景困惑 。 马赛克中的每个点都由捕获它的相应主镜段标记 。 这些初步结果与预期和模拟非常吻合 。 信用：美国国家航空航天局
在 2 月 2 日开始的图像捕获过程中 ， 韦伯被重新指向恒星预测位置周围的 156 个不同位置 ， 并使用 NIRCam 的 10 个探测器生成了 1560 张图像 ， 总计 54 GB 的原始数据 。 整个过程持续了近 25 小时 ， 但值得注意的是 ， 天文台能够在前 6 小时和 16 次曝光中在其每个镜像片段中定位目标恒星 。 然后将这些图像拼接在一起以生成单个大型马赛克 ， 该马赛克在一帧中捕获每个主镜段的特征 。 这里显示的图像只是那个更大的马赛克的中心部分 ， 一个超过 20 亿像素的巨大图像 。
韦伯的副望远镜科学家和太空望远镜科学研究所的天文学家马歇尔佩林说：“最初的搜索覆盖了一个与满月差不多大小的区域 ， 因为这些段点可能已经在天空中散布开来 。 ” “在第一天就获得如此多的数据需要韦伯在地球上的所有科学操作和数据处理系统从一开始就与太空天文台顺利合作 。 在搜索的早期 ， 我们发现了非常靠近中心的所有 18 个部分的光！这是镜子对准的一个很好的起点 。 ”
图像拼接中可见的每个独特点都与韦伯的 18 个主镜段中的每一个所成像的恒星相同 ， 这是光学专家和工程师将用来校准整个望远镜的细节宝库 。 这项活动确定了每个镜段的部署后对齐位置 ， 这是将整个天文台纳入科学操作功能对齐的关键第一步 。
NIRCam 是天文台的波前传感器和关键成像仪 。 它被有意选择用于 Webb 的初始校准步骤 ， 因为它具有宽广的视野和在更高温度下安全操作的独特能力 。 它还包含专门为该过程提供帮助的定制组件 。 NIRCam 将用于望远镜反射镜的几乎整个校准过程 。 然而 ， 重要的是要注意 NIRCam 在捕获这些初始工程图像时的运行温度远高于其理想温度 ， 并且可以在马赛克中看到视觉伪影 。 随着韦伯接近其理想的低温工作温度 ， 这些伪影的影响将显着减轻 。
“将韦伯发射到太空当然是一个激动人心的事件 ， 但对于科学家和光学工程师来说 ， 这是一个巅峰时刻 ， 来自恒星的光成功地穿过系统到达探测器 ， ”韦伯天文台的迈克尔麦克尔温说项目科学家 ， 美国宇航局戈达德太空飞行中心 。
这种“自拍”是使用 NIRCam 仪器内部的专用瞳孔成像镜头创建的 ， 该镜头旨在拍摄主镜段的图像 ， 而不是空间图像 。 此配置在科学操作期间不使用 ， 仅用于工程和校准目的 。 在这种情况下 ， 明亮的部分指向一颗明亮的恒星 ， 而其他部分目前不在同一条直线上 。 该图像提供了仪器主镜对准的早期指示 。 信用：美国国家航空航天局
展望未来 ， 韦伯的图像只会随着其他三台仪器达到预期的低温工作温度并开始捕获数据而变得更清晰、更详细、更复杂 。 预计第一批科学图像将在夏季交付给全世界 。 虽然这是一个重要的时刻 ， 证实了韦伯是一台功能性望远镜 ， 但在接下来的几个月里 ， 还有很多工作要做 ， 以准备天文台使用其所有四种仪器进行全面的科学操作 。
推荐阅读
- 大爆炸理论错了吗？宇宙诞生了138亿年，一颗恒星却已有160亿岁？
- 詹姆斯韦伯太空望远镜发回第一张照片
- 干细胞移植技术在骨关节炎中的临床研究进展
- 北斗七星都是什么星？它们有多大，距离地球有多远？
- 宇宙让人眼花缭乱：韦布望远镜传回首张照片，同一天体竟出现18次
- 【星协】宇宙中“流浪”黑洞
- 为什么我们从来找不到外星文明的证据？
- 黑洞是怎么形成的，太阳最终会变成黑洞吗？
- 美国宇航局的凌日系外行星调查卫星TESS探测到地球大小的炽热系外行星