Telescopul spațial James Webb vs. Hubble: Cum se vor compara imaginile lor?
Telescopul spațial James Webb de la NASA este în prezent pregătit să se lanseze și să devină cel mai puternic telescop din spațiu. Dar cum se vor compara fotografiile lui cu cele ale lui Hubble?
cel Telescopul spațial Hubble lansat pe orbita terestră joasă în aprilie 1990. În următoarele trei decenii, celebrul observator ne-a lărgit viziunea asupra cosmosului și ne-a atras atenția cu imaginile uluitoare pe care le colectează. Ceea ce a fost odată un abis slab și misterios a devenit un univers detaliat și plin de culoare și am putut vedea stele și galaxii ca niciodată.
Cu exceptia Telescopul spațial James Webb, programată pentru lansare pe 24 decembrie, va face lucrurile puțin diferit. Cu oglinda sa gigantică aurie și instrumentele de observare a luminii infraroșii, Webb este proiectat să „vadă” obiecte de 10 până la 100 de ori mai slab decât ceea ce poate vedea Hubble. conform unei fișe informative a NASA. Deci, cum se va compara punctul de vedere al lui Webb cu cel al lui Hubble?
Un lucru este cert: imaginile pe care le surprinde Webb „vor fi detaliate și spectaculoase”, conform fișei.
Actualizări live: Telescopul spațial James Webb de la NASA a fost lansat
Nu este un telescop de schimb
Webb este adesea descris ca înlocuitorul sau succesorul lui Hubble. Dar, în ciuda câteva probleme de-a lungul anilor, instrumentele științifice ale lui Hubble încă funcționează bine, iar cele două telescoape mari sunt pregătite pentru a observa împreună (deși la distanță mare unul de celălalt) în spațiu.
Hubble este destul de aproape de noi pe orbita terestră joasă, dar Webb va călători mult mai departe, până la un punct stabil gravitațional la 930.000 de mile (1,5 milioane de kilometri) de Pământ, cunoscut sub numele de punctul Lagrange.Soare-Pământ 2 (L2).
În plus, în timp ce Hubble și Webb sunt ambele telescoape spațiale mari (deși Webb este considerabil mai mare), cei doi „văd” universul în moduri foarte diferite.
„Va fi nevoie de imagini incredibile; vor fi mai bune decât ceea ce a făcut Hubble”, a declarat Klaus Pontoppidan, om de știință Project Webb la Institutul de Știință al Telescopului Spațial din Baltimore, într-o conferință de presă în mai. Dar, deși sunt mai bune în anumite privințe, imaginile lui Webb vor fi, de asemenea, fundamental „diferente, deoarece au lungimi de undă diferite”, a spus Pontoppidan.
În timp ce Hubble observă lumina în principal la lungimi de undă optice și ultraviolete, Webb este conceput pentru a detecta în primul rând lumina infraroșie.
Frumusețe în infraroșu
Prin observarea în infraroșu, Webb va surprinde imagini de o frumusețe unică.
„Cred că va fi fantastic”, a spus Pontoppidan, „dar este foarte greu de prezis cum va arăta”, deoarece va fi prima misiune de telescop spațial de acest fel.
„Va fi foarte, foarte diferit de Hubble”, a spus Pontoppidan. „Stelele înseși se estompează, devin din ce în ce mai slabe [when you] mergi la [a] lungime de undă mai mare, dar norii interstelari devin din ce în ce mai strălucitori.”
Unele caracteristici ale gazului și prafului devin puțin tulburi pe măsură ce începeți să vă apropiați de partea infraroșu a spectrului, a explicat Pontoppidan. Dar asta nu este neapărat un lucru rău.
„Cred că a existat o îngrijorare că, știi, nu ai vrut imagini care să pară firave”, a spus Pontoppidan. „Dar se dovedește că, de fapt, dacă mergi puțin mai adânc în infraroșu… praful însuși se luminează în lumină termică. Obții o nebuloasă strălucitoare.”
Diferențele în infraroșu
Hubble poate vedea lumina într-un interval de lungimi de undă de la aproximativ 200 de nanometri (nm) până la 2,4 microni, în timp ce intervalul lui Webb va fi de la aproximativ 600 nm la 28 de microni, conform documentației, care a adăugat că lumina vizibilă variază de la aproximativ 700 la 400 nm.
Chiar dacă Webb observă în primul rând lumina infraroșie, el va putea în continuare să vadă porțiunea roșie/portocalie a spectrului luminii vizibile. Stratul de aur de pe oglinzile sale absoarbe lumina albastră din spectrul vizibil, dar reflectă lumina vizibilă galbenă și roșie care va fi detectată.
Deși aceasta nu este funcția sa principală de observare, Hubble are și capacitatea de a observa o parte din infraroșu, așa că acest tip de observație nu este un început complet. Într-adevăr, în 2013, echipa Hubble a postat o imagine grozavă în infraroșu a Nebuloasei Cap de Cal pe care telescopul spațial a capturat-o pentru a sărbători cea de-a 22-a aniversare de la lansare.
Legate de: Construcția telescopului spațial James Webb (galerie)
Puterea infraroșului
Hubble a oferit lumii imagini uimitoare de zeci de ani și are o claritate similară cu Webb. „Rezoluția unghiulară a lui Webb, sau claritatea vederii, va fi aceeași cu cea a lui Hubble”, potrivit documentului de fundal. „Imaginile lui Webb vor apărea la fel de clare ca cele ale lui Hubble”, se spune în fișă. Potrivit NASA, rezoluția lui Webb i-ar permite să vadă detaliile unui obiect de dimensiunea unui ban american la 40 km distanță.
În ciuda acestei asemănări, Webb are o oglindă mult mai mare – 21,3 picioare (6,5 m) lățime, comparativ cu 7,8 picioare (2,4 m) – de detectoare avansate și este proiectat să vadă mai adânc în spectrul infraroșu decât Hubble.
Prin observarea în infraroșu, Webb va permite oamenilor de știință să vadă mult mai departe în univers, a explicat NASA. Oglinda sa mai mare îi oferă, de asemenea, o suprafață mai mare pentru a colecta lumina, permițând osciloscopului să privească și mai mult în spațiu, permițând, în esență, oamenilor de știință să privească „în timp” universul de miliarde de dolari în trecut.
Webb a fost conceput pentru a putea „vedea” primele stele și galaxii care s-au format vreodată în universul timpuriu. Poate detecta obiecte de 10 miliarde de ori mai slabe decât cele mai slabe stele vizibile fără telescop sau de 10 până la 100 de ori mai slab decât ceea ce poate observa Hubble.
Webb este echipat cu patru instrumente științifice pentru a-l ajuta să-și facă observațiile. Acestea includ camera cu infraroșu apropiat (NIRCam), spectrograful cu infraroșu apropiat (NIRSpec), instrumentul cu infraroșu mediu (MIRI) și senzorul de ghidare fină/imager cu infraroșu apropiat și spectrograful fără fante (FGS-NIRISS).
Cu aceste instrumente, Webb „poate face ceea ce numim spectroscopie imagistică”, a spus Pontoppidan, „unde poate face o imagine, dar va lua și un spectru și fiecare pixel din imagine”. În spectroscopia imagistică, există informații despre spectrul de lungimi de undă prezente în fiecare bucată mică a imaginii. Acest lucru poate ajuta oamenii de știință să determine ce elemente sau substanțe chimice ar fi creat acest spectru.
Pontoppidan a adăugat că suita unică de instrumente de imagistică a lui Webb îi va permite să realizeze tot felul de alte lucrări științifice, cum ar fi observarea exoplanetelor în tranzit în fața stelelor sau determinarea compoziției unui nor într-o regiune de formare a stelelor; el a indicat studii care ar putea căuta gheață, apă și compuși organici complecși în atmosfera exoplanetelor.
Telescopul spațial James Webb este un efort comun care implică NASA, Agenția Spațială Europeană și Agenția Spațială Canadiană.
După o întârziere suplimentară, Webb este încă pe cale să se lanseze pe 24 decembrie 2021, pe vârful unui Arianespace Ariane 5 rachetă din portul spațial european din Kourou, Guyana Franceză.
Trimiteți un e-mail lui Chelsea Gohd la [email protected] sau urmăriți-o pe Twitter @chelsea_gohd. Urmărește-ne pe twitter @Spacedotcom și pe Facebook.