14 augustus 2022

Over de teaser-foto van Webb

Credit: NASA, CSA, and FGS team.

Woensdag deelde de NASA bovenstaande foto, gemaakt door de Webb ruimtetelescoop. De NASA presenteerde de foto als teaser, als leuk opwarmertje voor de foto’s die we dinsdag te zien krijgen. De foto werd al begin mei gemaakt en wel met Webb’s ‘Fine Guidance Sensor’ (FGS). In 32 uur nam de FGS 72 foto’s en door die te combineren werd de foto verkregen. De FGS is een instrument van Webb dat eigenlijk de hoofdinstrumenten ondersteunt. Z’n primaire doel is om er voor te zorgen dat de telescoop langdurig gericht kan blijven op een specifiek object om goed bestudeerd te worden met die hoofdinstrumenten. Dat zijn deze vier:

  • NIRCam: nabije-infrarood-camera van de universiteit van Arizona. NIRCam neemt het licht waar van de eerste sterrenstelsels die gevormd werden na de oerknal. Hij is geoptimaliseerd om dit “eerste licht” waar te nemen. Hij wordt ook gebruikt om de vorming van sterren in de Melkweg waar te nemen en om planeten rond andere sterren te observeren.
  • NIRSpec: nabije-infrarood-spectrograaf van ESA met onderdelen geleverd door NASA/GSFC. Deze doet dezelfde waarnemingen als de NIRCam maar dan met een spectroscoop. Dit wil zeggen dat hij de aard van het materiaal kan bestuderen.
  • MIRI: midden-infrarood-instrument geleverd door ESA en NASA/JPL. Dit instrument is ontwikkeld door een internationaal consortium van instituten met deelname van de Nederlandse Onderzoekschool voor Astronomie (NOVA) en leent zich vooral voor het waarnemen van warme exoplaneten en de spectrometrie van hun atmosfeer. Hij zal ook gebruikt worden voor de identificatie van sterren met een roodverschuiving van z>7. Daarnaast zal hij het warme stof en moleculair gas waarnemen in jonge sterren en protoplaneten.
  • NIRISS: nabije-infrarood-spectrograaf geleverd door het Canadees ruimteagentschap. De NIRISS is een spectrograaf die niet werkt met de klassieke fijne opening maar die een gans spectrum tegelijk waarneemt. Omdat hij het licht van elke bron uitsmeert over heel zijn spectrum, functioneert hij alleen als er weinig bronnen zijn: als objecten dicht bij elkaar staan overlappen hun spectra elkaar.

De teaser-foto werd gemaakt toen de FGS bezig was om NIRCam te laten kijken naar de ster HD147980 (de heldere ster is het midden met de zwarte punt in het centrum). FGS maakte toen ‘ondertussen’ die 72 foto’s bij een golflengte van 0,6 tot 5 micrometer, gelegen in het infrarode deel van het spectrum. Zoals je aan de illustratie hieronder kunt zien kijken alle instrumenten van Webb in het infrarood, waarbij MIRI naar de IR-straling kijkt met de langste golflengte, de andere drie instrumenten kijken meer naar het nabije infrarood, dat korte golflengten heeft.

Credits: NASA, J. Olmsted (STScI)

Op de teaser-foto zien we rechts nog net de ‘spikes’ van de ster 2MASS 16235798+2826079, een ster die een schijnbare helderheid heeft van +9,3m, dat is zo’n twintig keer zwakker dan de lichtzwakste ster die wij met het blote oog kunnen zien. We zien op de foto een paar sterren, met die karakteristieke diffractie-spikes, maar ook duizenden (!) sterrenstelsels op de achtergrond. Zo achteloos een hoofdinstrument dienend heeft FGS daarmee begin mei een foto gemaakt die ons de diepste IR-blik op het heelal toont die ooit is gemaakt! Hetzelfde gebied dat FGS gefotografeerd heeft is ooit al eens gefotografeerd door de 2,5m Apache Point telescoop in New Mexico, die gebruikt wordt voor de Sloan Digital Sky Survey (SDSS). Hieronder zie je de SDSS en de Webb foto naast elkaar, in de tweet daaronder een animatie waarin de twee elkaar overlappen

Credit: SDSS/NASA, CSA, and FGS team.

Nou zou je wellicht zeggen dat de teaser erg roodgekleurd is en dat de foto’s die Hubble gemaakt heeft er veel kleurrijker en mooier uitzien. Ja klopt, de foto is inderdaad erg rood en dat komt omdat hij maar met één filter gemaakt is. Webb kijkt zoals gezegd in het infrarood en dat is een deel van het spectrum dat wij met onze ogen niet kunnen zien. Alles wat de instrumenten van Webb dus opvangen moet omgezet worden in beelden die we wel kunnen zien en daar hanteren ze meerdere filters voor. De foto van FGS is mono-chromatisch en er zijn ‘valse kleuren’ gebruikt om de gradaties van helderheid weer te geven – wit, geel, oranje en rood. Dat de kernen van de sterren zwart zijn komt doordat deze zo helder zijn dat de sensoren van Webb verzadigd waren, zeg maar overbelicht waren.

Webb kijkt in het infrarood en wel naar straling met een golflengte tussen 0,6 en 28,3 μm. Dat hele deel van het spectrum moet ‘vertaald’ worden naar kleuren die wij wel zien en middels een soort van Webb-palet, dat vergelijkbaar is met het Hubble palet van beeldbewerking, zullen die IR-beelden omgezet worden naar de kleuren die we wel kunnen zien. Ik had vrijdag een persbijeenkomst met onder andere Ewine van Dishoeck en Bernhard Brandl en die vertelden daar dat de foto’s die we dinsdag te zien zullen krijgen (en waarvan we inmiddel weten welke objecten het betreft) meerdere kleuren zullen bevatten, dus niet mono-chromatisch zullen zijn zoals de teaser-foto. Bron voor de info over de instrumenten: Wikipedia, voor de teaser: NASA.

Speak Your Mind

*

Deze site gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.

%d bloggers liken dit: