Tous les modes que les instruments James Webb utiliseront pour étudier l'univers

Avec le télescope spatial James Webb maintenant entièrement aligné et en capturant des images nettes, l’équipe est passée à l’étalonnage de ses instruments. Pendant que ce processus est en cours, la NASA a partagé une mise à jour sur les 17 modes différents qui seront possibles en utilisant les quatre instruments de Webb, avec des exemples du type de recherche scientifique qui sera possible avec chacun.

Alors que les ingénieurs travaillent sur calibrer les instruments de Webb, ils vérifieront chacun des 17 modes et s’assureront qu’il est prêt pour les opérations scientifiques qui commenceront cet été.

Modes de caméra proche infrarouge (NIRCam) :

1. Imagerie. Cet instrument prend des photos dans la longueur d’onde proche infrarouge et constituera la fonction principale de l’appareil photo de Webb. Il sera utilisé pour prendre des images de galaxies individuelles et de champs profonds, tels que le champ ultra-profond de Hubble.
2. Spectroscopie sans fente à grand champ. Ce mode, dans lequel la lumière est divisée en différentes longueurs d'onde, était initialement destiné uniquement à aligner la lumière. télescope, mais les scientifiques ont réalisé qu'ils pouvaient également l'utiliser pour des tâches scientifiques telles que l'observation de lointains quasars.
3. Coronagraphie. Certaines sources de lumière, comme les étoiles, sont très brillantes et leur éblouissement masque les sources de lumière plus faibles à proximité. Ce mode place un disque pour bloquer une source de lumière vive afin que les objets plus sombres puissent être vus, tels que les exoplanètes en orbite autour d'étoiles brillantes.
4. Observations de séries chronologiques – imagerie. Ce mode est utilisé pour observer des objets qui changent rapidement, comme les magnétars.
5. Observations de séries chronologiques – grism. Ce mode peut observer la lumière traversant l’atmosphère des exoplanètes pour découvrir de quoi est composée l’atmosphère.

Modes de spectrographe proche infrarouge (NIRSpec) :

1. Spectroscopie multi-objets. Cet instrument est équipé d'un réseau spécial de micro-obturateurs, dans lequel des milliers de petites fenêtres, chacune de la largeur d'un cheveu humain, peuvent être ouvertes ou fermées individuellement. Cela permet à l’instrument d’observer jusqu’à 100 objets en même temps, ce qui signifie qu’il peut collecter des données beaucoup plus rapidement que les instruments précédents. Il sera utilisé pour capturer des images en champ profond, comme celle d’une région appelée Extended Groth Strip.
2. Spectroscopie à fente fixe. Au lieu de regarder plusieurs cibles à la fois, ce mode utilise des fentes fixes pour des lectures très sensibles pour des cibles individuelles, comme l'observation de la lumière provenant de sources d'ondes gravitationnelles appelées kilonovas.
3. Spectroscopie d'unité de champ intégrale. Ce mode examine la lumière provenant d'une petite zone au lieu d'un seul point, ce qui permet aux chercheurs d'obtenir une regard global sur des objets tels que des galaxies lointaines qui semblent plus grands en raison d'un effet appelé gravitationnel lentille.
4. Série chronologique d'objets lumineux. Ce mode permet aux chercheurs d’observer des objets qui changent rapidement au fil du temps, comme une exoplanète en orbite complète autour de son étoile.

Modes Imageur proche infrarouge et Spectrographe sans fente (NIRISS) :

1. Spectroscopie sans fente pour objet unique. Ce mode brouille la lumière des objets très lumineux afin que les chercheurs puissent observer des objets plus petits, comme les plantes rocheuses semblables à la Terre dans le système TRAPPIST.
2. Spectroscopie sans fente à grand champ. Ce type de spectroscopie permet d’observer les galaxies les plus lointaines, comme celles que l’on ne connaît pas encore.
3. Interférométrie de masquage d'ouverture. Ce mode bloque la lumière de certains des 18 segments du miroir principal de Webb pour permettre une imagerie à contraste élevé, comme si l’on regardait un système d’étoiles binaires où les vents stellaires de chaque étoile entrent en collision.
4. Imagerie. Ce mode est une sauvegarde pour l'imagerie NIRCam qui peut être utilisée lorsque les autres instruments sont déjà utilisés. Il sera utilisé pour imager des cibles comme un amas de galaxies à lentille gravitationnelle.

Modes d'instrument infrarouge moyen (MIRI) :

1. Imagerie. MIRI fonctionne dans la longueur d'onde de l'infrarouge moyen, ce qui est utile pour observer des caractéristiques telles que la poussière et les gaz froids, et sera utilisé sur des cibles telles que la galaxie voisine Messier 33.
2. Spectroscopie basse résolution. Ce mode permet d’observer des sources faibles, comme la surface d’un objet, pour voir sa composition, et sera utilisé pour étudier des objets comme une petite lune en orbite autour de Pluton appelée Charon.
3. Spectroscopie moyenne résolution. Ce mode est meilleur pour les sources plus brillantes et sera utilisé pour examiner des cibles telles que les disques de matière à partir desquels se forment les planètes.
4. Imagerie coronagraphique. Comme NIRCam, MIRI dispose également de modes cornographiques capables de bloquer les sources lumineuses et qui seront utilisés pour rechercher des exoplanètes autour de l'étoile proche Alpha Centauri A.

Pour voir les progrès réalisés dans la préparation de ces 17 modes, vous pouvez suivre en utilisant le Où est le tracker Webb, qui affiche l'état du déploiement lorsque chaque mode est prêt pour les opérations.

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