วิวัฒนาการของดาราศาสตร์อินฟราเรด จากสปิตเซอร์ สู่ WISE ถึง JWST เครดิต: Andras Gaspar

ภาพที่เผยแพร่โดยทีมกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ (JWST) เมื่อสัปดาห์ที่แล้วไม่ใช่ภาพ ‘แสงแรก’ อย่างเป็นทางการจากกล้องโทรทรรศน์ใหม่ แต่ในทางหนึ่ง มันให้ความรู้สึกเหมือนเป็นภาพจริง มุมมองที่น่าทึ่งเหล่านี้เป็นเครื่องบ่งชี้เบื้องต้นว่า JWST จะมีประสิทธิภาพเพียงใด และดาราศาสตร์อินฟราเรดกำลังจะดีขึ้นมากเพียงใด

ภาพดังกล่าวได้รับการเผยแพร่หลังจากเสร็จสิ้นกระบวนการอันยาวนานเพื่อโฟกัสส่วนกระจกของกล้องโทรทรรศน์อย่างเต็มที่ วิศวกรกล่าวว่าประสิทธิภาพการมองเห็นของ JWST นั้น “ดีกว่าการคาดการณ์ในแง่ดีที่สุด” และนักดาราศาสตร์ก็รู้สึกตื่นเต้น

Mark McCaughrean ที่ปรึกษาอาวุโสด้านวิทยาศาสตร์และการสำรวจของ European Space Agency และเป็นส่วนหนึ่งของ JWST กล่าวว่า “มันไม่ได้ละเมิดกฎของฟิสิกส์ แต่ก็อยู่ที่จุดสิ้นสุดของความเป็นไปได้ที่ดีที่สุด คณะทำงานวิทยาศาสตร์ บนทวิตเตอร์.

นักดาราศาสตร์จึงเริ่มโพสต์ภาพเปรียบเทียบจากกล้องโทรทรรศน์รุ่นก่อนๆ ไปจนถึง JWST ในมุมมองเดียวกัน ซึ่งแสดงให้เห็นถึงวิวัฒนาการของการปรับปรุงความละเอียดให้ดีขึ้น

นักดาราศาสตร์ Andras Gaspar ซึ่งทำงานร่วมกับเครื่องมือ MIRI อินฟราเรดช่วงกลางของ JWST ได้รวบรวมภาพจากกล้องโทรทรรศน์ WISE (Wide Infrared Survey Explorer) ไปยังภาพของ JWST ในมุมมองเดียวกัน นั่นคือ Large Magellanic Cloud ซึ่งเป็นดาราจักรบริวารขนาดเล็กของกาแล็กซีดาวเทียม[{” attribute=””>Milky Way.

How awesome is JWST/MIRI? Well, let’s compare the latest press release image to that of the WISE all-sky survey at 4.6 microns. This is the closest wavelength image I could find. Spitzer IRAC would have been better (slightly higher resolution and similar wavelength). https://t.co/EXqP57sULt

Then he realized Spitzer also has taken an image of the LMC, and then created the comparison of the three telescopes, seen in our lead image.

“To be fair, WISE with its 40 cm diameter telescope was only half the size of Spitzer’s [85cm primary] แต่ทั้งคู่นั้นเล็กเมื่อเทียบกับ JWST [6.5 meter primary]” Gaspar กล่าวใน Twitter. “นี่คือสิ่งที่คุณได้รับจากรูรับแสงกว้าง! ความละเอียดและความไว และ MIRI ให้ mid-IR! HST [Hubble Space Telescope}] ไม่สามารถรับความยาวคลื่นนี้ได้”

และยังมีเพิ่มเติม:

กาแล็กซี่พื้นหลังที่อยู่ห่างไกลไม่เพียงพอสำหรับรสนิยมของฉัน แต่ #JWST ดูยอดเยี่ยมยิ่งขึ้นไปอีก! https://t.co/pyJ8VH4fUo

เนื่องจาก MIRI แห่ง #JWST กำลังได้รับความรักก่อนและหลังมากมาย ฉันคิดว่าฉันจะทำเช่นเดียวกันกับ Fine Guidance Sensor: นี่เป็นหนึ่งในสองเขตข้อมูลในเมฆแมเจลแลนใหญ่ดังที่เคยเป็นภาพในระยะใกล้ IR โดย @ กล้องโทรทรรศน์สำรวจ VISTA ของ eso 1/ https://t.co/G4yfhPWTqQ

นักดาราศาสตร์และวิศวกรดูประหลาดใจจริง ๆ ว่าความละเอียดของ JWST กลับกลายเป็นว่าดีเพียงใด คุณอาจพบว่าน่าแปลกใจ ฉันหมายถึง พวกเขาไม่ได้ทำการทดสอบบนพื้นดินเพื่อทราบความสามารถของกล้องโทรทรรศน์ก่อนที่จะเปิดตัวใช่หรือไม่ ใช่ แต่การทดสอบภาคพื้นดินไม่ได้บอกเรื่องราวทั้งหมดเสมอไป ดังที่ Marshall Perrin รองนักวิทยาศาสตร์โครงการของ Webb ที่สถาบันวิทยาศาสตร์กล้องโทรทรรศน์อวกาศ อธิบายในทวิตเตอร์

“ใช่ เราได้ทดสอบออปติคัลรถไฟทั้งหมดในไครโอในฮูสตัน แต่นั่นไม่ได้บอกเราถึงประสิทธิภาพสูงสุด” เขาเขียน. “ไม่ครบ. สภาพแวดล้อมการทดสอบภาคพื้นดินมีความท้าทายและแตกต่างจากอวกาศในหลาย ๆ ด้าน”

Perrin อธิบายว่าแรงโน้มถ่วงมีบทบาทอย่างไร โดยกระจกของ JWST ได้รับการออกแบบให้มีรูปร่างที่แน่นอนในค่า Zero-g แต่ในการทดสอบภาคพื้นดินทั้งหมด กระจกของ JWST จะเสียรูปไปอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ซึ่งต้องใช้แบบจำลองตัวเลขเพื่อชดเชย

จากนั้น ไม่มีทางที่จะทดสอบบนพื้นดินว่ากล้องโทรทรรศน์ทำงานในระดับ Zero-g ได้อย่างไร ในแง่ของความเสถียรหรือจะมีการสั่นสะเทือนจากยานอวกาศหรือไม่ และในขณะที่การทดสอบภาคพื้นดินที่ห้องสูญญากาศความร้อนของ Johnson Space Center สามารถจับคู่กับอุณหภูมิที่ JWST จะได้รับในอวกาศ Perrin กล่าวว่าผลกระทบบางอย่างในห้องทดสอบทำให้เกิดความไม่เสถียรทางแสง

“การคาดคะเนประสิทธิภาพต้องไม่ใช่เพียงแค่คลื่นมือหรือความปรารถนาเท่านั้น แต่ต้องอาศัยแบบจำลองเชิงตัวเลขและงบประมาณ รวมถึงการประเมินความเสี่ยงและความไม่แน่นอน” เขาเขียน.

ดังนั้น แม้ว่าการคาดการณ์จะมีประโยชน์ แต่ก็มีความไม่แน่นอนอยู่เสมอ สำหรับตอนนี้ มาสัมผัสความสุขและความมหัศจรรย์ของ JWST กันเถอะ

ภาพแสงแรกอย่างเป็นทางการคาดว่าจะมาในเดือนกรกฎาคม

เผยแพร่ครั้งแรกบน Universe Today