Команда космического телескопа имени Джеймса Уэбба опубликовала первый, пока ещё экспериментальный, снимок глубокого космоса в инфракрасном диапазоне. Снимок сделан с устройства, предназначенного для точного наведения других инструментов телескопа.
Космический телескоп имени Джеймса Уэбба (James Webb Space Telescope, или JWST) — «телескоп нового поколения», запущенный в космос в конце 2021 года. Часто его упоминают как обсерваторию, пришедшую на замену «Хабблу», но это не совсем точно. Прежде всего — у них разные диапазоны работы. JWST в основном занимается инфракрасной частью спектра, а Hubble работает в оптическом и инфракрасном диапазоне. Поэтому предшественником JWST можно скорее назвать закончившую недавно работу инфракрасную космическую обсерваторию Spitzer. Другое существенное отличие: «Хаббл» обращается на околоземной орбите, а JWST — на расстоянии в 1,5 миллиона километров от Земли вокруг одной из точек Лагранжа системы Земля—Солнце. Это точки, вблизи которых силы притяжения двух космических тел уравновешиваются, и третье тело, если оно небольшой массы, как, например, космический аппарат или астероид, может пребывать там в гравитационном равновесии при движении по орбите. Для космического корабля такой выбор — действенный способ сэкономить топливо для манёвров. «Джеймс Уэбб», как и некоторые другие космические обсерватории, использует эту точку, обращаясь вокруг неё по гало-орбите (см. более подробную статью об особенностях нового телескопа).
Первое, что бросается в глаза на фотографии — шесть ярких звёзд в поле зрения. Но телескоп изготавливали не совсем для этого. Настоящая ценность на снимке — глубокий космос, то есть множество галактик на фоне ближних звёзд. А сам снимок является «настроечным»: его функция напоминает назначение настроечной таблицы у старых телевизоров.
Снимок сделан при помощи прибора под названием «датчик точной подстройки», или FGS (Fine Guidance Sensor), который предоставило для проекта космическое агентство Канады. Прибор работает в связке с другим прибором — бесщелевым спектрометром ближнего инфракрасного диапазона (NIRISS) — и позволяет телескопу точно нацеливаться на тусклые объекты. FGS не предназначен для пересылки таких фотографий. Как бы круто они ни выглядели, но большая часть данных с устройства будет стираться, чтобы не перегружать канал связи. Роль прибора — помогать удерживать нужное направление основных инструментов, чтобы обеспечить измерения во время длительных экспозиций. Но в процессе ввода устройства в эксплуатацию инженеры проекта всё же пошли против этого принципа и сгрузили фотографию, чтобы убедиться в его функциональности и возможностях.
Объектив FGS сделал 72 частично перекрывающихся снимка в течение восьми дней в начале мая 2022 года. Суммарная экспозиция составила 32 часа. Эта фотосессия предназначалась и для проверки технологии — так удалось подтвердить, что телескоп может сохранять нужную ориентацию при длительном экспонировании. Основной объект наблюдения здесь — находящаяся в середине поля звезда HD147980. В правой части снимка можно видеть отблеск от звезды с обозначением 2MASS 16235798+2826079 — объекта со звёздной величиной +9,3, хоть сама звезда осталась за кадром. Во время съёмки станция специально «раскачивалась» возле целевой точки, как самолёт. Задачей было удержать точное направление на звезду невзирая на качку и обеспечить многократную или длительную экспозицию участка неба.
Камера FGS не использует цветовые фильтры — итоговый снимок представлен в псевдоцветах. Камера регистрировала суммарную яркость каждой точки в диапазоне от 0,6 до 5 микрометров, то есть ближнего инфракрасного излучения. Более тусклые объекты представлены красным цветом, а более яркие — оттенками от жёлтого до оранжевого. При этом теряется часть информации, которую несут другие инструменты телескопа, снимая те же объекты, но с разделением по длинам волн. Например, истинный цвет, то есть преобладающая длина волн излучения, указывает на возраст галактик. Более молодые будут сдвинуты в синюю сторону спектра из-за обилия горячих молодых звёзд; а в более старых галактиках преобладают звёзды красного цвета с меньшей температурой.
Почти все инструменты JWST, таким образом, прошли проверку. Исключение пока составляет камера ближнего инфракрасного диапазона (Near-Infrared Camera) — у неё остаётся проверить ещё один режим. Следующие снимки телескопа будут опубликованы 12 июля. Это будут первые полноцветные изображения с «настоящих» научных приборов телескопа. На странице телескопа JWST можно ознакомиться с целевыми объектами, которые представит команда проекта, а также посмотреть необычное шоу — снимки будут представлять в прямом эфире с началом трансляции 12 июля в 14:30 UTC (17:30 московского времени).
