Benjamin Pope, Söhbət

Lisa Lock tərəfindən redaktə edilmiş , Robert Eqan tərəfindən nəzərdən keçirilmişdir

 Redaktorların qeydləriUebbin Yer üzündə sınaqları zamanı çəkilmiş “selfie”. Kredit: Ball Aerospace

2021-ci ildə Milad şam yeməyindən sonra ailəmiz televizora yapışaraq NASA-nın 10 milyard ABŞ dolları (15 milyard ABŞ dolları) dəyərində olan James Webb Kosmik Teleskopunun dırnaqarası buraxılışını izləyirdi. Hubble 1990-cı ildə buraxıldıqdan sonra teleskop texnologiyasında belə bir sıçrayış olmamışdı.

Yerləşdirməyə gedən yolda Webb 344 potensial uğursuzluq nöqtəsini uğurla keçməli oldu . Şükürlər olsun ki, buraxılış gözləniləndən daha yaxşı keçdi və nəhayət yenidən nəfəs ala bildik.

Altı ay sonra Uebbin indiyədək görünən ən uzaq qalaktikaların ilk şəkilləri ortaya çıxdı. Bununla belə, Avstraliyadakı komandamız üçün iş yalnız başlayırdı.

Biz Webb-in diafraqma maskalama interferometri və ya qısaca AMI adlanan ən yüksək ayırdetmə rejimindən istifadə edərdik . Bu , teleskopun kameralarından birinə daxil olan və onun ayırdetmə qabiliyyətini artıran, dəqiq işlənmiş metaldan kiçik bir parçadır .

AMI-nin zəhmətlə sınaqdan keçirilməsi və təkmilləşdirilməsi ilə bağlı nəticələrimiz indi açıq girişli arXiv arxivində bir cüt sənəddə dərc olunur . Nəhayət, ulduzlar, planetlər, aylar və hətta qara dəlik reaktivləri ilə bağlı ilk uğurlu müşahidələrini təqdim edə bilərik.

Bir milyon kilometr uzaqlıqdakı alətlə işləmək

Hubble həyatına diqqətdən kənarda baxaraq başladı – güzgüsü dəqiq, lakin səhv şəkildə yerə yıxılmışdı . Məlum ulduzlara baxmaq və ideal və ölçülmüş şəkilləri müqayisə etməklə (məhz optometristlərin etdikləri kimi) bu optik xətanın “reseptini” tapmaq və kompensasiya etmək üçün obyektiv dizayn etmək mümkün olub.

Düzəliş 1993-cü ildə yeni optikləri quraşdırmaq üçün yeddi astronavtın Space Shuttle Endeavour-da uçmasını tələb etdi. Hubble Yerin səthindən cəmi bir neçə yüz kilometr yüksəklikdə orbitində fırlanır və ona astronavtlar çata bilirlər.Webb teleskopunun əsas güzgüsü 18 dəqiq yerləşdirilmiş altıbucaqlı seqmentdən ibarətdir. Kredit: NASA/Chris Gunn

Əksinə, Webb təqribən 1,5 milyon kilometr məsafədədir – biz ona baş çəkə və xidmət göstərə bilmirik və heç bir avadanlığı dəyişmədən problemləri həll edə bilməliyik.

Bu, AMI-nin gəldiyi yerdir. Bu, astronom Peter Tuthill tərəfindən hazırlanmış gəmidəki yeganə Avstraliya avadanlığıdır .

Şəkillərindəki hər hansı bulanıqlığı diaqnoz etmək və ölçmək üçün Webb-ə qoyuldu. Webb-in 18 altıbucaqlı ilkin güzgülərində və bir çox daxili səthlərdə hətta nanometrlərin təhrifi , həssaslıq və ayırdetmənin əsas olduğu planetlərin və ya qara dəliklərin öyrənilməsinə mane olacaq qədər təsvirləri bulandıracaq .

AMI, hər hansı optik uyğunsuzluqların olub-olmadığını müəyyən etməyi asanlaşdırmaq üçün sadə metal lövhədə diqqətlə qurulmuş deşik nümunəsi ilə işığı süzür.AMI, JWST-nin diqqət mərkəzində olan hər hansı bir problemi düzəltməyə kömək edə biləcək dəqiq sınaq nümunəsinə imkan verir. Kredit: Anand Sivaramakrishnan/STScI

Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, yeniliklər və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniləmələr əldə edin .

Bulanıq pikselləri ovlamaq

Biz bu rejimdən planetlərin doğulduğu yerləri, eləcə də qara dəliklərə sorulan materialı müşahidə etmək üçün istifadə etmək istədik. Ancaq bunların hər hansı birinə qədər, AMI Uebbin tamamilə ümid edildiyi kimi işləmədiyini göstərdi.

Çox incə rezolyusiyada – fərdi piksellər səviyyəsində – bütün şəkillər elektron effektə görə bir qədər bulanıq oldu: daha parlaq piksellər qaranlıq qonşularına sızdı.

Bu, səhv və ya qüsur deyil, Webb üçün gözlənilmədən ciddi olduğu ortaya çıxan infraqırmızı kameraların əsas xüsusiyyətidir.

Bu, uzaq planetlərin bir neçə piksel uzaqlıqdakı ulduzlarından minlərlə dəfə daha sönük olduğunu görmək üçün bir fürsət idi : həmkarlarım tez bir zamanda göstərdilər ki, onun hüdudları gözləniləndən on qat daha pisdir.

Beləliklə, biz onu düzəltməyə başladıq.

Uebbin görmə qabiliyyətini necə kəskinləşdirdik

Sidney Universitetinin rəhbərlik etdiyi yeni məqalədə Ph.D. tələbə Louis Desdoigts , biz eyni vaxtda optik və elektron təhrifləri öyrənmək və düzəltmək üçün AMI ilə ulduzlara baxdıq.

Güzgülərin və diyaframların formaları və ulduzların rəngləri haqqında çevikliklə AMI-nin optik fizikasını simulyasiya etmək üçün kompüter modelini yaratdıq .HD 206893 sisteminin xəritəsi. Rəngarəng ləkələr həmin mövqedə obyektin olma ehtimalını, B və C isə yoldaş planetlərin məlum mövqelərini göstərir. Daha geniş ləkə o deməkdir ki, C mövqeyi daha az dəqiq ölçülür, çünki o, B-dən daha zəifdir. Bu, kağızda təqdim olunan tam versiyadan sadələşdirilmişdir. Kredit: Desdoigts et al, arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2510.09806

Biz bunu elektronikanı “effektiv detektor modeli” ilə təmsil etmək üçün maşın öyrənmə modelinə bağladıq – burada biz yalnız məlumatı nə qədər yaxşı təkrarlaya biləcəyinə diqqət yetiririk, nə üçün.

Bəzi test ulduzlarında təlim və yoxlamadan sonra bu quraşdırma bizə AMI-nin tam funksiyasını bərpa edərək, digər məlumatlarda bulanıqlığı hesablamağa və ləğv etməyə imkan verdi. O, Webb-in kosmosda etdiklərini dəyişdirmir, əksinə, emal zamanı məlumatları düzəldir.

O, gözəl işləyirdi— HD 206893 ulduzu zəif planetə və ən qırmızı tanınmış qəhvəyi cırtdana (ulduzla planet arasındakı obyekt) malikdir. Onlar məlum idi, lakin bu düzəlişi tətbiq etməzdən əvvəl Webb ilə əlaqəsi yox idi. İndi sistemin yeni xəritələrində hər iki kiçik nöqtə aydın şəkildə ortaya çıxdı.

Bu düzəliş əvvəllər qeyri-mümkün olan qətnamələrdə və həssaslıqlarda naməlum planetləri axtarmaq üçün AMI-dən istifadə etmək üçün qapı açdı.

Bu, yalnız nöqtələrdə işləmir

Sidney Universitetinin Ph.D.​ tələbə Maks Çarlz , biz bunu yalnız nöqtələrə baxmaq üçün deyil, hətta bu nöqtələr planetlər olsa belə, Webb ilə hazırlanmış ən yüksək qətnamə ilə mürəkkəb təsvirlər yaratmaq üçün tətbiq etdik. Biz teleskopun hüdudlarını aşan yaxşı öyrənilmiş hədəflərə yenidən baxdıq, performansını sınaqdan keçirdik.

Yeni korreksiya ilə biz Yupiterin peyki İo-nu diqqət mərkəzinə gətirdik, onun vulkanlarını bir saatlıq timelapse ərzində fırlanarkən aydın şəkildə izlədik.Yupiterin peyki Io, AMI tərəfindən Webb-də görüldü. Dörd parlaq ləkə görünür; onlar vulkanlardır, gözlənilən yerdədir və bir saatlıq timelapse ərzində Io ilə fırlanır. Kredit: Maks Çarlz

AMI tərəfindən görüldüyü kimi, NGC 1068 qalaktikasının mərkəzindəki qara dəlikdən buraxılan reaktiv daha böyük teleskoplardan alınan görüntülərə yaxından uyğun gəlirdi .

Nəhayət, AMI nəzəriyyə ilə uyğunlaşan möhtəşəm Apep sisteminin zəif əmisi oğlu WR 137 adlı bir cüt ulduzun ətrafındakı toz lentini kəskin şəkildə həll edə bilər .

AMI üçün hazırlanmış kod Webb və onun davamı olan Roma kosmik teleskopunda daha mürəkkəb kameralar üçün demodur . Bu alətlər o qədər incə optik kalibrləmə tələb edir ki, bu, nanometrin sadəcə bir hissəsidir – hər hansı məlum materialların tutumundan kənarda.

İşimiz göstərir ki, işləməli olduğumuz materialları ölçə, idarə edə və düzəldə bilsək, hələ də qalaktikamızın uzaq nöqtələrində Yerə bənzər planetlər tapacağımıza ümid edə bilərik.

Daha çox məlumat: Louis Desdoigts və digərləri, AMIGO: JWST İnterferometrinin Məlumata əsaslanan kalibrlənməsi, arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2510.09806

Maks Çarlz və digərləri, JWST İnterferometri ilə görüntünün yenidən qurulması, arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2510.10924

Jurnal məlumatı: arXiv 

The Conversation tərəfindən təmin edilmişdir 

Bu məqalə Creative Commons lisenziyası ilə The Conversation -dan yenidən nəşr edilmişdir. Orijinal məqaləni oxuyun .