Jetzt mit dem James Webb-Weltraumteleskop vollständig ausgerichtet Nach der Aufnahme gestochen scharfer Bilder hat das Team mit der Kalibrierung seiner Instrumente begonnen. Während dieser Prozess noch andauert, hat die NASA eine geteilt aktualisieren über die 17 verschiedenen Modi, die mit den vier Instrumenten von Webb möglich sein werden, mit Beispielen dafür, welche Art wissenschaftlicher Forschung mit jedem möglich sein wird.
Während die Ingenieure daran arbeiten Kalibrierung von Webbs Instrumenten, werden sie jeden der 17 Modi überprüfen und sicherstellen, dass er für den Beginn des wissenschaftlichen Betriebs in diesem Sommer bereit ist.
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Modi der Nahinfrarotkamera (NIRCam):
- Bildgebung. Dieses Instrument nimmt Bilder im nahen Infrarotbereich auf und wird Webbs Hauptkamerafunktion sein. Damit sollen Bilder sowohl einzelner Galaxien als auch tiefer Felder, etwa des Hubble Ultra-Deep Field, aufgenommen werden.
- Spaltlose Weitfeldspektroskopie. Dieser Modus, bei dem Licht in verschiedene Wellenlängen aufgespalten wird, war ursprünglich nur zur Ausrichtung des Lichts gedacht Teleskop, aber Wissenschaftler erkannten, dass sie es auch für wissenschaftliche Aufgaben wie die Beobachtung entfernter Entfernungen verwenden konnten Quasare.
- Koronographie. Einige Lichtquellen, wie zum Beispiel Sterne, sind sehr hell und ihre Blendung verdeckt schwächere Lichtquellen in der Nähe. In diesem Modus wird eine Scheibe platziert, um eine helle Lichtquelle auszublenden, sodass dunklere Objekte sichtbar sind, beispielsweise Exoplaneten, die um helle Sterne kreisen.
- Zeitreihenbeobachtungen – Bildgebung. Dieser Modus wird verwendet, um Objekte zu beobachten, die sich schnell verändern, wie zum Beispiel Magnetare.
- Zeitreihenbeobachtungen – grism. In diesem Modus kann das durch die Atmosphäre von Exoplaneten einfallende Licht untersucht werden, um herauszufinden, woraus die Atmosphäre besteht.
Modi des Nahinfrarot-Spektrographen (NIRSpec):
- Multiobjektspektroskopie. Dieses Instrument ist mit einem speziellen Mikroverschluss-Array ausgestattet, in dem Tausende winziger Fenster, jedes etwa so breit wie ein menschliches Haar, einzeln geöffnet oder geschlossen werden können. Dadurch kann das Instrument bis zu 100 Objekte gleichzeitig beobachten, was bedeutet, dass es Daten viel schneller sammeln kann als frühere Instrumente. Es wird verwendet, um Tiefenfeldbilder wie eines einer Region namens „Extended Groth Strip“ aufzunehmen.
- Spektroskopie mit festem Spalt. Anstatt viele Ziele gleichzeitig zu betrachten, verwendet dieser Modus feste Schlitze für sehr empfindliche Messwerte für einzelne Ziele, etwa das Betrachten von Licht aus Quellen von Gravitationswellen genannt Kilonovas.
- Integrale Feldeinheitenspektroskopie. In diesem Modus wird Licht betrachtet, das von einem kleinen Bereich statt von einem einzelnen Punkt kommt, was es Forschern ermöglicht, ein Licht zu erhalten Gesamtansicht von Objekten wie entfernten Galaxien, die aufgrund eines Effekts namens Gravitation größer erscheinen Linseneffekt.
- Zeitreihe heller Objekte. Dieser Modus ermöglicht es Forschern, Objekte zu betrachten, die sich im Laufe der Zeit schnell verändern, beispielsweise einen Exoplaneten, der seinen Stern vollständig umkreist.
Modi „Nahinfrarot-Imager“ und „Slitless Spectrograph“ (NIRISS):
- Spaltlose Einzelobjektspektroskopie. Dieser Modus blendet das Licht sehr heller Objekte aus, sodass Forscher kleinere Objekte wie felsige erdähnliche Pflanzen im TRAPPIST-System betrachten können.
- Spaltlose Weitfeldspektroskopie. Diese Art der Spektroskopie wird verwendet, um die am weitesten entfernten Galaxien zu untersuchen, von denen wir noch nichts wissen.
- Aperturmaskierungsinterferometrie. Dieser Modus blockiert das Licht von einigen der 18 Segmente von Webbs Hauptspiegel, um kontrastreiche Bilder zu ermöglichen, wie bei der Betrachtung eines Doppelsternsystems, in dem die Sternwinde jedes Sterns kollidieren.
- Bildgebung. Dieser Modus ist ein Backup für die NIRCam-Bildgebung, das verwendet werden kann, wenn die anderen Instrumente bereits verwendet werden. Es wird verwendet, um Ziele wie einen durch Gravitationslinsen wirkenden Galaxienhaufen abzubilden.
Modi für Mittelinfrarotinstrumente (MIRI):
- Bildgebung. MIRI arbeitet im mittleren Infrarot-Wellenlängenbereich, der für die Untersuchung von Strukturen wie Staub und kaltem Gas nützlich ist, und wird bei Zielen wie der nahegelegenen Galaxie Messier 33 eingesetzt.
- Spektroskopie mit niedriger Auflösung. Dieser Modus dient dazu, schwache Quellen wie die Oberfläche eines Objekts zu betrachten, um deren Zusammensetzung zu erkennen, und wird zur Untersuchung von Objekten wie einem winzigen Mond namens Charon verwendet, der Pluto umkreist.
- Spektroskopie mittlerer Auflösung. Dieser Modus eignet sich besser für hellere Quellen und wird verwendet, um Ziele wie die Materiescheiben zu untersuchen, aus denen Planeten entstehen.
- Koronographische Bildgebung. Wie NIRCam verfügt auch MIRI über kornografische Modi, die helle Quellen ausblenden können und zur Suche nach Exoplaneten um den nahegelegenen Stern Alpha Centauri A genutzt werden.
Um zu sehen, welche Fortschritte bei der Vorbereitung aller 17 Modi gemacht werden, können Sie mitverfolgen Wo ist der Webb-Tracker?, das den Bereitstellungsstatus anzeigt, da jeder Modus betriebsbereit ist.
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