To jakby przeskoczyć od razu z HD na 8K. Teleskop Webb pokazuje kosmos na nowo

„Nie mów hop, póki nie przeskoczysz”, ale nic nie wskazuje, by etap przekazywania instrumentów w teleskopie kosmicznym Webb miał owocować problemami. Dlatego NASA i ESA już teraz chwalą się porównawczymi zdjęciami, które demonstrują jak dużo lepszy obraz będzie oferował nowy teleskop w porównaniu z wcześniejszymi. I nie chodzi w nich tylko o ostrość obrazu, jaką oferuje każdy z instrumentów obserwacyjnych.

Z jakim teleskopem najlepiej porównywać Webb dla obserwacji w podczerwieni?

Webb najlepiej porównywać do takich teleskopów jak Spitzer, szczególnie w zakresie średniej podczerwieni, gdyż w obu przypadkach teleskopu obserwowały na podobnej długości fal promieniowania elektromagnetycznego. Na załączonym dodatkowo tweecie, który już od kilku dni krąży po sieci, jest także obrazek z teleskopu WISE, który od 2010 roku działa na orbicie Ziemi. Spitzer wyniesiony w kosmos w 2003 roku zakończył swoją pracę niedawno, bo w styczniu 2020 roku.

Przykładowy fragment nieba Spitzer obserwował z pomocą kamery IRAC na długości 7,7 mikrometra, a instrument MIRI w Webbie zajrzy w głąb kosmosu przy 8 mikrometrach. Oba teleskopy różnią się pod wieloma względami. Poniżej tabelka porównawcza w przypadku wspomnianych instrumentów obserwacyjnych.

Jak widać, Webb osiągnie nie tylko wysoką ostrość zdjęć, ale także szczegółowość obrazu, gdyż jego rozdzielczość przestrzenna będzie około dwudziestokrotnie większa niż Spitzera.

Zmiana detaliczności zdjęć wygląda jak przesiadka z rozdzielczości HD na 8K

Na demonstracyjnych zdjęciach, które pokazuje fragmenty Wielkiego Obłoku Magellana, widać ogromny przyrost detali. Spitzer swoje zdjęcia wykonał w czasach swojej świetności, które przypadały na lata przed 2009 rokiem (zanim nie wyczerpało się chłodziwo). Era Webba dopiero nadchodzi.

Precyzyjniej pokazane są te, które już można było dostrzec przez Spitzera, ale z szumu tła wyłaniają się także dodatkowe. Owszem, przy dzisiejszym zaawansowaniu technik przetwarzania obrazów, nawet w zaszumionym obrazie da się wykryć obiekty, na pozór niewidoczne, lecz z dużym błędem (niepewnością). A im większy błąd pomiaru tym mniej przydatne do testowania różnych teorii są takie obiekty. Webb zapewni lepiej wyróżniające się z tła gwiazdy, mgławice, a to przełoży się na niewielkie błędy pomiaru ich jasności, oceny kształtu.

Instrument MIRI najszybciej będzie się starzał na pokładzie Webba. I nie chodzi tu wprost o zmęczenie materiału, a zwykłe zużycie jednego z elementów. A dokładnie czynnika chłodzącego, który zapewnia kriochłodziarce utrzymywać MIRI w temperaturze tylko 7 Kelwinów. Pozostałe instrumenty mogą pracować w temperaturze o 30 Kelwinów wyższej, którą można uzyskać chłodząc je pasywnie

Skoro przykładowe obrazy porównawcze już są tak bardzo odmienne, na korzyść Webba, to łatwo wyobrazić sobie, że każde miejsce na niebie, w które spojrzą za pomocą tego teleskopu astronomowie, będzie widoczne jakby pierwszy raz.

Źródło: NASA, inf. własna