El telescopio espacial James Webb está a punto de completar la primera fase del proceso de meses de duración de alinear el espejo principal del observatorio utilizando el instrumento de cámara de infrarrojo cercano (NIRCam).
Webb ve su primera estrella – 18 veces. Crédito: NASA
El desafío del equipo era doble: confirmar que NIRCam estaba listo para recolectar luz de objetos celestes y luego identificar la luz estelar de la misma estrella en cada uno de los 18 segmentos del espejo primario. El resultado es un mosaico de imágenes de 18 puntos de luz estelar organizados aleatoriamente, el producto de los segmentos de espejo no alineados de Webb que reflejan la luz de la misma estrella en el espejo secundario de Webb y en los detectores de NIRCam.
Anuncios
Lo que parece una simple imagen de la luz de las estrellas borrosa ahora se convierte en la base para alinear y enfocar el telescopio a fin de que Webb brinde vistas sin precedentes del universo este verano. Durante el próximo mes, el equipo ajustará gradualmente los segmentos del espejo hasta que las 18 imágenes se conviertan en una sola estrella.
“Todo el equipo de Webb está extasiado por lo bien que se están dando los primeros pasos para tomar imágenes y alinear el telescopio. Nos alegró mucho ver que la luz llega a NIRCam”, dijo Marcia Rieke, investigadora principal del instrumento NIRCam y profesora regente de astronomía de la Universidad de Arizona, EE. UU.
Identificación de los segmentos de Webb. Los 18 espejos se tienen que alinear hasta ser capaz de ver una sola estrella. Crédito: NASA
Durante el proceso de captura de imágenes que comenzó el 2 de febrero, Webb fue redireccionado a 156 posiciones diferentes alrededor de la ubicación prevista de la estrella y generó 1560 imágenes utilizando los 10 detectores de NIRCam, lo que equivale a 54 gigabytes de datos sin procesar. Todo el proceso duró casi 25 horas, pero notablemente el observatorio pudo ubicar la estrella objetivo en cada uno de sus segmentos de espejo dentro de las primeras seis horas y 16 exposiciones. Luego, estas imágenes se unieron para producir un solo mosaico grande que captura la firma de cada segmento del espejo primario en un cuadro. Las imágenes que se muestran aquí son solo una parte central de ese mosaico más grande, una imagen enorme con más de 2 mil millones de píxeles.
Anuncios
“Esta búsqueda inicial cubrió un área del tamaño de la Luna llena porque los puntos del segmento podrían haber sido los que se extendieron por el cielo”, dijo Marshall Perrin, científico adjunto del telescopio de Webb y astrónomo del Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial en Baltimore. EE.UU. “Tomar tantos datos correctamente el primer día requirió que todas las operaciones científicas y los sistemas de procesamiento de datos de Webb aquí en la Tierra funcionaran sin problemas con el observatorio en el espacio desde el principio. ¡Y encontramos luz de los 18 segmentos muy cerca del centro al principio de esa búsqueda! Este es un excelente punto de partida para la alineación de los espejos”.
Cada punto único visible en el mosaico de imágenes es la misma estrella representada por cada uno de los 18 segmentos del espejo primario de Webb, un tesoro oculto de detalles que los expertos en óptica y los ingenieros utilizarán para alinear todo el telescopio. Esta actividad determinó las posiciones de alineación posteriores al despliegue de cada segmento del espejo, que es el primer paso crítico para llevar todo el observatorio a una alineación funcional para las operaciones científicas.
Anuncios
NIRCam es el sensor de frente de onda del observatorio y un generador de imágenes clave. Fue seleccionado intencionalmente para ser utilizado en los pasos iniciales de alineación de Webb porque tiene un amplio campo de visión y la capacidad única de operar de manera segura a temperaturas más altas que los otros instrumentos. También está repleto de componentes personalizados que fueron diseñados para ayudar específicamente en el proceso. NIRCam se utilizará en casi toda la alineación de los espejos del telescopio. Sin embargo, es importante tener en cuenta que NIRCam está funcionando muy por encima de su temperatura ideal mientras captura estas imágenes de ingeniería iniciales, y se pueden ver artefactos visuales en el mosaico. El impacto de estos artefactos disminuirá significativamente a medida que Webb se acerque a sus temperaturas operativas criogénicas ideales.
“El lanzamiento de Webb al espacio fue, por supuesto, un evento emocionante, pero para los científicos e ingenieros ópticos, este es un momento cumbre, cuando la luz de una estrella se abre paso con éxito a través del sistema hasta un detector”, dijo Michael McElwain, del observatorio Webb. científico del proyecto, Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA.
Selfie en el espejo principal de Webb. Crédito: NASA
En el futuro, las imágenes de Webb solo se volverán más claras, más detalladas y más complejas a medida que sus otros tres instrumentos alcancen las temperaturas de funcionamiento criogénicas previstas y comiencen a capturar datos. Se espera que las primeras imágenes científicas se entreguen al mundo en el verano. Aunque este es un gran momento, confirmando que Webb es un telescopio funcional, queda mucho por hacer en los próximos meses para preparar el observatorio para operaciones científicas completas utilizando sus cuatro instrumentos.