Чому на знімках James Webb зорі здаються загостреними

Напевно, ви теж помітили, що зорі на перших кольорових знімках космічного телескопа James Webb чіткіші, ніж раніше. І це пов’язане не лише через збільшену якість зображення, яка справді вражає. Йдеться про те, що багато яскравих світил на фотографіях мають дуже чіткі «шипи», або промені, що роблять ці зорі схожими на різдвяні прикраси.

SMACS 0723
Зображення скупчення галактик SMACS 0723, відоме як «Перше глибоке поле Вебба»

Але це не випадок занадто сильного відблиску. Це — дифракційні сплески. Якщо ви уважно придивитесь, то побачите, що всі яскраві об’єкти на зображеннях JWST мають вісім тонких відблисків. Два горизонтальні промені на знімках James Webb можуть бути дуже слабкими, тому іноді здається, ніби їх лише шість. Що цікаво, чим яскравіше світло, тим помітніші ці промені. А у тьмяніших об’єктів, таких як туманності чи галактики, зазвичай таке спотворення відсутнє. Ця картина дифракційних сплесків унікальна саме для JWST. Якщо порівняти зображення з його попередником, можна побачити, що на знімках Hubble помітні лише чотири дифракційні сплески проти восьми у JWST.

Вирівнювання спотворення зображень

Форма дифракційних шипів визначається апаратним забезпеченням телескопа. Hubble і JWST є телескопами-відбивачами, що означає, що вони збирають світло з космосу за допомогою дзеркал. Рефлекторні телескопи мають велике головне дзеркало, яке збирає світло та відбиває його назад у менше вторинне дзеркало. Вторинне дзеркало на космічних телескопах допомагає спрямувати це світло до наукових інструментів, які перетворюють його на чудові зображення та дані, які ми зараз бачимо.

Порівняння дзеркал Hubble та James Webb
Порівняння дзеркал Hubble та James Webb. Зображення: NASA

І первинне, і вторинне дзеркала сприяють дифракційним сплескам, але дещо по-різному. Сама форма дзеркала може призвести до спалахів світла, коли воно взаємодіє з краями дзеркала. У випадку Hubble дзеркало кругле, тому воно не додавало гостроти. Але JWST має шестикутні дзеркала, які створюють зображення з шістьма дифракційними сплесками.

Дифракційні сплески Hubble та JWST
Дифракційні сплески Hubble та JWST

Також є вторинне дзеркало. Вторинні дзеркала менші за основні та тримаються на певній відстані від основного за допомогою розпірок. Світло, яке проходить повз ці опори, дифрагує, що призводить до появи нових шипів, кожен з яких перпендикулярний самій опорі. У випадку Hubble його чотири стійки призвели до чотирьох чітких шипів, які ви бачите на його знімках. У James Webb — три стійки, що тримають його вторинне дзеркало, це призводить до ще шести шипів. Така кількість створює багато спотворень.

Утворення дифракційних сплесків на JWST
Утворення дифракційних сплесків на JWST

Особливість телескопа

Щоб мінімізувати кількість дифракційних сплесків, James Webb був сконструйований таким чином, що чотири сплески, спричинені опорами, перекриватимуться з чотирма сплесками, спричиненими дзеркалом. Таким чином залишається лише вісім шипів, які незабаром стануть характерною особливістю телескопа. Тепер ви точно можете відрізнити, які знімки зроблені Hubble, а які — James Webb.

Нагадаємо, що раніше James Webb зазнімкував Юпітер.

Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!

Приєднуйтесь: https://t.me/ustmagazine

Новини інших медіа