Proč vypadají hvězdy na snímcích z vesmírného dalekohledu Jamese Webba špičaté

hvězdy v Nové snímky z vesmírného dalekohledu Jamese Webba Vypadá ostřeji než býval. A to nemluvím jen o kvalitě obrazu, která je úžasná. Mluvím o tom, že mnoho jasných hvězd na fotkách má velmi výrazné nehty, které vypadají jako vánoční ozdoba nebo, jak řekl jeden z mých kolegů, „vypadají jako propagační plakát JJ Abramse, a to se mi líbí. “

Ale není tomu tak Příliš odlesky objektivu. Jedná se o difrakční hroty, a když se podíváte pozorně, uvidíte, že všechny jasné objekty na snímcích JWST mají stejný osmibodový vzor. Čím jasnější světlo, tím je výhoda zjevnější. Slabé objekty, jako jsou mlhoviny nebo galaxie Nemají tendenci vidět mnoho z tohoto zkreslení.

Tento vzor vybočujících hrotů je jedinečným vzorem na JWST. Pokud jste Porovnejte fotografie Pořízené novým dalekohledem pro snímky pořízené jeho předchůdcem si všimnete, že HST má na JWST pouze čtyři difrakční výšky až osm. (Dva z hrotů JWST mohou být velmi slabé, takže to někdy vypadá, že jich je šest.)

Tvar difrakčních hrotů určují dalekohledy, takže začněme rychlým osvěžením důležitých bitů. Hubble i JWST odrazné dalekohledy, Což znamená, že sbírají světlo z vesmíru pomocí zrcadel. Odrazové dalekohledy mají velké primární zrcadlo, které shromažďuje světlo a odráží ho zpět do menšího sekundárního zrcadla. The sekundární zrcadlo Na vesmírných dalekohledech pomáhá nasměrovat toto světlo směrem k vědeckým přístrojům, které jej přeměňují na všechny úžasné obrázky a data, která nyní vidíme.

Primární i sekundární zrcadlo přispívají k difrakčním špičkám, ale mírně odlišným způsobem. Světlo se odráží nebo ohýbá kolem předmětů, jako jsou okraje zrcadla. Takže tvar samotného zrcadla může vytvářet světelné hroty, když světlo interaguje s okraji zrcadla. V případě HST bylo zrcátko kulaté, takže vidlici nepřidalo. Ale JWST má šestiúhelníková zrcadla, která vedou k obrazu se šesti difrakčními hřbety.

Nechybí ani sekundární zrcadlo. Sekundární zrcadla jsou menší než primární zrcadla a jsou držena na místě pryč od primárního zrcadla pomocí držáků. V případě JWST Vzpěry jsou dlouhé 25 stop. Světlo procházející těmito vzpěrami je vychylováno a vytváří další vlnky, z nichž každá je kolmá k samotné vzpěře.

V případě HST vedou jeho čtyři vzpěry ke čtyřem odlišným výškám, které vidíte na snímcích z HST. JWST má tři vzpěry držící jeho sekundární zrcadlo, což má za následek šest dalších nýtů.

Foto: NASA

To je hodně zkreslení. Aby se snížil počet difrakčních hrotů, byl JWST navržen tak, aby se čtyři výstupky vyvolané vzpěrou překrývaly se čtyřmi výstupky vyvolanými zrcadlem. Zbývá tak osm difrakčních hrotů na brzy ikonickém snímku JWST.

Některé nehty budou více či méně viditelné v závislosti na nástroji, který také zachází se světlem. Nejvíce je to patrné na snímcích JWST mlhoviny Jižní prstenec, které byly zveřejněny tento týden.

Obrázek: NASA, ESA, CSA a STScI

Snímek vlevo byl pořízen JWST’s NIRCam, který sbírá blízké infračervené světlo. Snímek vpravo byl pořízen přístrojem MIRI dalekohledu, který místo toho zachycuje středně infračervené světlo. „V blízkém infračerveném světle mají hvězdy pozoruhodnější difrakční špičku, protože jsou na těchto vlnových délkách velmi jasné,“ Vysvětlení Poslal Space Telescope Science Institute říká. „Ve středním infračerveném světle se difrakční výšky objevují také kolem hvězd, ale jsou lehčí a menší (přibližte si je, abyste je objevili).“

Pokud chcete vizuální zobrazení toho, jak difrakční výšky fungují na JWST, podívejte se na užitečnou infografiku níže Od NASA a Space Telescope Science Institute:

Foto: NASA, ESA, CSA, Leah Hostak (STScI), Joseph DePasquale (STScI)

Příbuzný: