Todos os modos que os instrumentos James Webb usarão para estudar o universo

Com o Telescópio Espacial James Webb agora totalmente alinhado e capturando imagens nítidas, a equipe passou a calibrar seus instrumentos. Enquanto este processo está em andamento, a NASA compartilhou uma atualizar sobre os 17 modos diferentes que serão possíveis usando os quatro instrumentos de Webb, com exemplos de que tipo de pesquisa científica será possível com cada um.

À medida que os engenheiros trabalham calibrando os instrumentos de Webb, eles verificarão cada um dos 17 modos e garantirão que ele esteja pronto para o início das operações científicas neste verão.

Modos de câmera infravermelha próxima (NIRCam):

1. Imagem. Este instrumento tira fotos no comprimento de onda do infravermelho próximo e será a principal função da câmera do Webb. Ele será usado para tirar imagens de galáxias individuais e de campos profundos, como o Campo Ultra-Profundo do Hubble.
2. Espectroscopia de campo amplo sem fenda. Este modo, no qual a luz é dividida em diferentes comprimentos de onda, foi originalmente concebido apenas para alinhar o telescópio, mas os cientistas perceberam que também poderiam usá-lo para tarefas relacionadas à ciência, como observar distâncias quasares.
3. Coronagrafia. Algumas fontes de luz, como as estrelas, são muito brilhantes e o brilho delas encobre as fontes de luz mais fracas próximas. Este modo coloca um disco para bloquear uma fonte de luz brilhante para que objetos mais escuros possam ser vistos, como exoplanetas orbitando estrelas brilhantes.
4. Observações de séries temporais – imagens. Este modo é usado para observar objetos que mudam rapidamente, como magnetares.
5. Observações de séries temporais – grism. Este modo pode observar a luz que passa pela atmosfera dos exoplanetas para aprender sobre a composição da atmosfera.

Modos de espectrógrafo de infravermelho próximo (NIRSpec):

1. Espectroscopia multiobjeto. Este instrumento é equipado com um conjunto especial de microobturadores, no qual milhares de pequenas janelas, cada uma com a largura de um fio de cabelo humano, podem ser abertas ou fechadas individualmente. Isto permite que o instrumento observe até 100 objetos ao mesmo tempo, o que significa que pode coletar dados muito mais rápido do que os instrumentos anteriores. Ele será usado para capturar imagens de campo profundo, como uma região chamada Extended Groth Strip.
2. Espectroscopia de fenda fixa. Em vez de observar muitos alvos ao mesmo tempo, este modo utiliza fendas fixas para leituras muito sensíveis para alvos individuais, como observar a luz de fontes de ondas gravitacionais chamadas quilonovas.
3. Espectroscopia de unidade de campo integral. Este modo analisa a luz proveniente de uma pequena área em vez de um único ponto, o que permite aos pesquisadores obter uma visão geral de objetos como galáxias distantes que parecem maiores devido a um efeito chamado gravitacional lente.
4. Série temporal de objetos brilhantes. Este modo permite aos investigadores observar objetos que mudam rapidamente ao longo do tempo, como um exoplaneta em órbita completa da sua estrela.

Modos Near-Infrared Imager e Slitless Spectrograph (NIRISS):

1. Espectroscopia sem fenda de objeto único. Este modo desfoca a luz de objetos muito brilhantes para que os investigadores possam observar objetos mais pequenos, como plantas rochosas semelhantes à Terra no sistema TRAPPIST.
2. Espectroscopia de campo amplo sem fenda. Este tipo de espectroscopia é usado para observar as galáxias mais distantes, como aquelas que ainda não conhecemos.
3. Interferometria de mascaramento de abertura. Este modo bloqueia a luz de alguns dos 18 segmentos do espelho primário de Webb para permitir imagens de alto contraste, como observar um sistema estelar binário onde os ventos estelares de cada estrela estão colidindo.
4. Imagem. Este modo é um backup para a imagem NIRCam que pode ser usado quando os outros instrumentos já estiverem em uso. Ele será usado para criar imagens de alvos como um aglomerado de galáxias com lentes gravitacionais.

Modos de instrumento de infravermelho médio (MIRI):

1. Imagem. O MIRI funciona no comprimento de onda do infravermelho médio, o que é útil para observar características como poeira e gás frio, e será usado em alvos como a galáxia próxima Messier 33.
2. Espectroscopia de baixa resolução. Este modo serve para observar fontes fracas, como a superfície de um objeto para ver sua composição, e será usado para estudar objetos como uma pequena lua orbitando Plutão chamada Caronte.
3. Espectroscopia de média resolução. Este modo é melhor para fontes mais brilhantes e será usado para observar alvos como os discos de matéria a partir dos quais os planetas se formam.
4. Imagem coronográfica. Assim como o NIRCam, o MIRI também possui modos cornográficos que podem bloquear fontes brilhantes e que serão usados ​​para caçar exoplanetas em torno da estrela próxima Alpha Centauri A.

Para ver o progresso feito na preparação de todos os 17 modos, você pode acompanhar usando o Onde está o rastreador Webb, que mostra o status da implantação conforme cada modo está pronto para operações.

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