Adesso con il telescopio spaziale James Webb completamente allineato e catturando immagini nitide, il team è passato alla calibrazione dei suoi strumenti. Mentre questo processo è in corso, la NASA ha condiviso un file aggiornamento sulle 17 diverse modalità che saranno possibili utilizzando i quattro strumenti di Webb, con esempi di che tipo di ricerca scientifica sarà possibile con ciascuno.
Mentre gli ingegneri lavorano calibrare gli strumenti di Webb, controlleranno ciascuna delle 17 modalità e si assicureranno che sia pronta per l'inizio delle operazioni scientifiche quest'estate.
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Modalità della fotocamera nel vicino infrarosso (NIRCam):
- Imaging. Questo strumento scatta foto nella lunghezza d’onda del vicino infrarosso e sarà la funzione principale della fotocamera di Webb. Verrà utilizzato per scattare immagini sia di singole galassie che di campi profondi, come il campo ultra-profondo di Hubble.
- Spettroscopia senza fessura ad ampio campo. Questa modalità, in cui la luce viene suddivisa in diverse lunghezze d'onda, era originariamente destinata solo all'allineamento telescopio, ma gli scienziati si resero conto che avrebbero potuto usarlo anche per compiti legati alla scienza come l'osservazione a distanza quasar.
- Coronagrafia. Alcune fonti di luce, come le stelle, sono molto luminose e il loro bagliore copre le fonti di luce più deboli vicine. Questa modalità posiziona un disco per bloccare una fonte di luce intensa in modo da poter vedere oggetti più deboli, come gli esopianeti che orbitano attorno a stelle luminose.
- Osservazioni di serie temporali: imaging. Questa modalità viene utilizzata per osservare oggetti che cambiano rapidamente, come le magnetar.
- Osservazioni di serie temporali – grism. Questa modalità può osservare la luce che attraversa l'atmosfera degli esopianeti per scoprire di cosa è composta l'atmosfera.
Modalità dello spettrografo nel vicino infrarosso (NIRSpec):
- Spettroscopia multi-oggetto. Questo strumento è dotato di uno speciale sistema di micro-otturatori, in cui migliaia di minuscole finestre, ciascuna della larghezza di un capello umano, possono essere aperte o chiuse individualmente. Ciò consente allo strumento di osservare fino a 100 oggetti contemporaneamente, il che significa che può raccogliere dati molto più velocemente rispetto agli strumenti precedenti. Verrà utilizzato per acquisire immagini in campo profondo come quella di una regione chiamata Extended Groth Strip.
- Spettroscopia a fessura fissa. Invece di guardare molti target contemporaneamente, questa modalità utilizza fenditure fisse per letture molto sensibili per obiettivi individuali, come guardare la luce proveniente da sorgenti di onde gravitazionali chiamate kilonova.
- Spettroscopia con unità di campo integrale. Questa modalità esamina la luce proveniente da una piccola area anziché da un singolo punto, consentendo ai ricercatori di ottenere un'immagine chiara sguardo generale su oggetti come le galassie distanti che appaiono più grandi a causa di un effetto chiamato gravitazionale lente.
- Serie temporali di oggetti luminosi. Questa modalità consente ai ricercatori di osservare oggetti che cambiano rapidamente nel tempo, come un pianeta extrasolare in orbita completa attorno alla sua stella.
Modalità Near-Infrared Imager e Slitless Spectrograph (NIRISS):
- Spettroscopia senza fessura di un singolo oggetto. Questa modalità offusca la luce proveniente da oggetti molto luminosi in modo che i ricercatori possano osservare oggetti più piccoli, come piante rocciose simili alla Terra nel sistema TRAPPIST.
- Spettroscopia senza fessura ad ampio campo. Questo tipo di spettroscopia viene utilizzato per osservare le galassie più distanti, come quelle che ancora non conosciamo.
- Interferometria di mascheramento dell'apertura. Questa modalità blocca la luce proveniente da alcuni dei 18 segmenti dello specchio primario di Webb per consentire immagini ad alto contrasto, come guardare un sistema stellare binario in cui i venti stellari di ciascuna stella si scontrano.
- Imaging. Questa modalità è un backup per l'imaging NIRCam che può essere utilizzato quando gli altri strumenti sono già in uso. Verrà utilizzato per acquisire immagini di obiettivi come un ammasso di galassie con lente gravitazionale.
Modalità dello strumento a medio infrarosso (MIRI):
- Imaging. MIRI funziona nella lunghezza d'onda del medio infrarosso, utile per osservare caratteristiche come polvere e gas freddo, e sarà utilizzata su obiettivi come la vicina galassia Messier 33.
- Spettroscopia a bassa risoluzione. Questa modalità serve per osservare fonti deboli, come la superficie di un oggetto per vederne la composizione, e sarà utilizzata per studiare oggetti come una piccola luna in orbita attorno a Plutone chiamata Caronte.
- Spettroscopia a media risoluzione. Questa modalità è migliore per sorgenti più luminose e verrà utilizzata per osservare obiettivi come i dischi di materia da cui si formano i pianeti.
- Imaging coronagrafico. Come NIRCam, MIRI dispone anche di modalità cornografiche in grado di bloccare sorgenti luminose e che verranno utilizzate per cacciare esopianeti attorno alla vicina stella Alpha Centauri A.
Per vedere i progressi compiuti nel preparare tutte e 17 queste modalità, puoi seguire utilizzando il file Dov'è il localizzatore Webb, che mostra lo stato della distribuzione quando ogni modalità è pronta per le operazioni.
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