Pourquoi les étoiles semblent-elles pointues sur les images du télescope spatial James Webb

étoiles dans Nouvelles images du télescope spatial James Webb Il a l’air plus net qu’avant. Et je ne parle pas seulement de la qualité d’image, qui est incroyable. Je parle du fait que de nombreuses étoiles brillantes sur les photos ont des ongles très distincts qui ressemblent à une décoration de Noël ou, comme l’a dit l’un de mes collègues, « ressemblent à une affiche promotionnelle de JJ Abrams, et j’adore ça ».  »

Mais ce n’est pas le cas Trop de lumière parasite. Ce sont des pics de diffraction, et si vous regardez attentivement, vous verrez que tous les objets brillants des images JWST ont le même motif en huit points. Plus la lumière est brillante, plus l’avantage est évident. Objets faibles tels que nébuleuses ou galaxies N’ayez pas tendance à voir beaucoup de cette distorsion.

Ce modèle de pointes de lacet est un modèle unique sur JWST. Si vous êtes Comparez les photos Pris avec le nouveau télescope pour les images prises par son prédécesseur, vous remarquerez que Hubble n’a que quatre hauteurs de diffraction à huit au JWST. (Deux des pics JWST peuvent être assez faibles, donc parfois on dirait qu’il y en a six.)

La forme des hauteurs de diffraction est déterminée par les télescopes, alors commençons par un rappel rapide des éléments d’intérêt. Hubble et JWST télescopes à réflexion, Ce qui signifie qu’ils collectent la lumière de l’univers à l’aide de miroirs. Les télescopes à réflexion ont un grand miroir primaire qui recueille la lumière et la réfléchit dans un miroir secondaire plus petit. La miroir secondaire Sur les télescopes spatiaux, il aide à diriger cette lumière vers les instruments scientifiques qui la transforment en toutes les images et données merveilleuses que nous voyons maintenant.

Les miroirs primaire et secondaire contribuent aux pointes de diffraction, mais de manière légèrement différente. La lumière est réfléchie ou courbée autour d’objets tels que les bords d’un miroir. Ainsi, la forme du miroir lui-même peut produire des pointes de lumière lorsque la lumière interagit avec les bords du miroir. Dans le cas de Hubble, le miroir était rond, donc il n’ajoutait rien à la fourche. Mais JWST a des miroirs hexagonaux qui donnent une image avec six épines de diffraction.

Photo : NASA

Il y a aussi le miroir secondaire. Les miroirs secondaires sont plus petits que les miroirs primaires et sont maintenus en place loin du miroir primaire au moyen de supports. Dans le cas de JWST, Les entretoises mesurent 25 pieds de long. La lumière traversant ces entretoises est déviée, créant plus d’ondulations, chacune perpendiculaire à l’entretoise elle-même.

Dans le cas de Hubble, ses quatre entretoises donnent les quatre élévations distinctes que vous voyez dans les images Hubble. Le JWST a trois entretoises tenant son miroir secondaire, ce qui entraîne six vis supplémentaires.

Photo : NASA

C’est beaucoup de distorsion. Pour réduire le nombre de pointes de diffraction, le JWST a été conçu de sorte que quatre des saillies induites par la jambe de force se chevauchent avec quatre des saillies induites par le miroir. Cela laisse les huit pointes de diffraction de la future image iconique JWST.

Certains ongles apparaîtront plus ou moins visibles selon l’outil qui traite également la lumière. Cela est particulièrement évident dans les images JWST de la nébuleuse de l’anneau sud, publiées cette semaine.

Image : NASA, ESA, ASC et STScI

L’image de gauche a été capturée par le NIRCam de JWST, qui collecte la lumière proche infrarouge. L’image de droite a été capturée par l’instrument MIRI du télescope, qui capture à la place la lumière infrarouge moyenne. « Dans le proche infrarouge, les étoiles ont un pic de diffraction plus remarquable car elles sont très brillantes à ces longueurs d’onde », Explication Posté par Space Telescope Science Institute dit. « Dans la lumière infrarouge moyen, des hauteurs de diffraction apparaissent également autour des étoiles, mais elles sont plus légères et plus petites (zoomez pour les découvrir). »

Si vous souhaitez un affichage visuel du fonctionnement des hauteurs de diffraction sur JWST, consultez l’infographie utile ci-dessous De la NASA et du Space Telescope Science Institute:

Photo : NASA, ESA, ASC, Leah Hostak (STScI), Joseph DePasquale (STScI)

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