O truque para identificar instantaneamente imagens JWST

Se você pode identificar uma estrela em primeiro plano, os padrões de pico são uma revelação inoperante se é uma imagem JWST ou qualquer outro observatório.
Esta imagem mostra uma parte das visualizações do gerador de imagens NIRCam do JWST do aglomerado de galáxias Abell 2744: o aglomerado de Pandora. Uma das galáxias mais distantes já descobertas, cuja luz chega até nós apenas 450 milhões de anos após o Big Bang, é destacada em uma caixa branca, enquanto estrelas em primeiro plano dentro de nossa Via Láctea mostram seus picos de difração brilhantes nas câmeras do JWST. Crédito : NASA, ESA, CSA, Tommaso Treu (UCLA); Processamento: Zolt G. Levay (STScI)
Principais conclusões
  • Do solo e de cima no espaço, há um grande número de grandes observatórios, do passado e do presente, capazes de obter imagens gloriosas e detalhadas do Universo.
  • No entanto, muitos deles vêm com rótulos incorretos ou sem rótulos, sem identificar corretamente de qual observatório ou telescópio eles vieram.
  • Embora existam muitas maneiras diferentes de 'colorir' essas imagens para consumo humano, não há como esconder o padrão único de 'espinhos' nas estrelas com imagens do JWST.
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Da Terra e através do espaço, nossos telescópios continuamente visualizam o Universo.



  grupo m81 Esta visão de vários comprimentos de onda das duas maiores e mais brilhantes galáxias do grupo M81 mostra estrelas, plasmas e gás hidrogênio neutro. A ponte de gás que conecta essas duas galáxias cai em ambos os membros, provocando a formação de novas estrelas. Ambas as galáxias são menores e com menos massa do que a Via Láctea, mas ambas abrigam buracos negros supermassivos muito mais massivos do que nós.
Crédito : R. Gendler, R. Croman, R. Colombari; Agradecimentos: R. Jay GaBany; Dados VLA: E. de Block (ASTRON)

Além de seu valor científico, essas imagens são visualmente atraentes.

  galáxias sem matéria escura As galáxias, quando examinamos suas estrelas por dentro, variam de ultradifusas a ultracompactas, dependendo de onde suas estrelas estão localizadas. Embora algumas galáxias ultradifusas sejam ricas em matéria escura, agora descobrimos a existência de dois conjuntos independentes de galáxias ultradifusas livres de matéria escura. Nesta visão do Aglomerado de Virgem, os dados de vários observatórios terrestres são combinados para revelar recursos que nenhum observatório pode revelar sozinho.
Crédito : Sloan Digital Sky Survey, Telescópio Canadá-França-Havaí e equipe NGVS

Eles não representam, no entanto, o que o olho humano vê sem ajuda.



  hubble estrelas andrômeda halo Esta imagem, talvez surpreendentemente, mostra estrelas no halo da Galáxia de Andrômeda. A estrela brilhante com picos de difração é de dentro da nossa Via Láctea, enquanto os pontos individuais de luz vistos são principalmente estrelas em nossa galáxia vizinha: Andrômeda. Além disso, no entanto, uma grande variedade de manchas fracas, galáxias por si só, estão além. Estrelas individuais podem ser resolvidas em galáxias até dezenas de milhões de anos-luz de distância, mas isso representa apenas uma em um bilhão de galáxias no total. Esta imagem mostra o poder e as limitações do Hubble.
Crédito : NASA, ESA e T.M. Castanho (STScI)

O Hubble, por exemplo, geralmente inclui luz ultravioleta e infravermelha: informações invisíveis para os humanos.

  Faixa de comprimento de onda do Hubble Os instrumentos científicos do Hubble analisam diferentes tipos de luz, desde ultravioleta (UV) até infravermelho (IR). Este gráfico mostra quais comprimentos de onda cada instrumento estuda, até um comprimento de onda máximo de pouco mais de 2 mícrons (2.000 nanômetros). Além disso, o ruído térmico domina, impossibilitando observações significativas.
Crédito : NASA

As observações do ALMA ocorrem na luz do rádio e devem ser “traduzidas” para a visão humana.

  inacessível Olhando para trás através do tempo cósmico no Campo Ultra Profundo do Hubble, o ALMA rastreou a presença de gás monóxido de carbono. Isso permitiu aos astrônomos criar uma imagem 3-D do potencial de formação de estrelas do cosmos. Galáxias ricas em gás (imagem do ALMA) são mostradas em laranja, enquanto os detalhes do Hubble são mostrados em violeta. Você pode ver claramente, com base nesta imagem, como o ALMA pode detectar características em galáxias que o Hubble não pode, e como as galáxias que podem ser totalmente invisíveis para o Hubble podem ser vistas pelo ALMA.
Crédito : B. Saxton (NRAO/AUI/NSF); ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); NASA/ESA Hubble

Da mesma forma, para observatórios de raios-X, como o Chandra, atribuímos cores para interpretar visualmente os dados.



  centro galáctico de raios-x Buracos negros, pulsares, gás superaquecido e campos magnéticos podem ser identificados a partir de suas assinaturas de raios-X em imagens do centro galáctico. Tirada com o observatório de raios-X Chandra, esta imagem mostra muitos desses recursos.
Crédito : NASA/CXC/UMass/Q.D. Wang

As imagens JWST, embora espetaculares, possuem uma variedade de algoritmos para atribuição de cores.

  JWST JADES Esta imagem mostra a região de estudo do JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES). Esta área inclui e contém o Hubble eXtreme Deep Field e revela novas galáxias em distâncias recordes que o Hubble não conseguiu ver. As cores nas imagens JWST não são “cores verdadeiras”, mas são atribuídas com base em uma variedade de opções.
Crédito : NASA, ESA, CSA, M. Zamani (ESA/Webb); Créditos científicos: Brant Robertson (UC Santa Cruz), S. Tacchella (Cambridge), E. Curtis-Lake (UOH), S. Carniani (Scuola Normale Superiore), Colaboração JADES

Imagens reveladas por várias colaborações freqüentemente utilizam diferentes paletas de cores.

  Campo profundo JWST vs hubble Esta região do espaço, vista primeiro de forma icônica pelo Hubble e depois pelo JWST, mostra uma animação que alterna entre os dois. O JWST revela características gasosas, galáxias mais profundas e outros detalhes que o Hubble não consegue ver. Notavelmente, a “estrela em primeiro plano” fotografada pelo Hubble com os picos de difração brilhantes na verdade é um sistema binário: um detalhe exclusivamente resolvido pelo JWST. As cores escolhidas para essas imagens não representam cores “verdadeiras” de forma alguma e diferem entre as imagens JWST, dependendo de quais algoritmos de colaboração são usados ​​para colori-las.
Crédito : NASA, ESA, CSA, STScI, Christina Williams (NOIRLab da NSF), Sandro Tacchella (Cambridge), Michael Maseda (UW-Madison); Processamento: Joseph DePasquale (STScI); Animação: E. Siegel

Mesmo em uma inspeção visual, no entanto, há uma chave para identificar imagens JWST.

  Comparação JWST Hubble Esta imagem pisca-pisca composta foi construída girando nossa primeira visão do lançamento da Casa Branca da primeira imagem científica do JWST e colando-a sobre a imagem anterior do Hubble. O número de novos recursos revelados é espetacular, mas a diferença entre o padrão Hubble de picos de difração e o novo padrão JWST é claramente visível para a estrela da Via Láctea em primeiro plano acima do centro da imagem.
: equipe da NASA/JWST, via briefing da PBS/Casa Branca; NASA/ESA/Hubble (STScI); composto por E. Siegel

Essa chave é o padrão de picos de difração que aparecem em torno de fontes pontuais, como estrelas.



  Estrela de alinhamento inicial JWST Os picos de difração do JWST, vistos em grande detalhe em torno da estrela 2MASS J17554042+6551277, são os mesmos picos vistos na primeira imagem de alinhamento bem-sucedida. Os dados científicos, evidenciados pelo glorioso detalhe das galáxias de fundo, ajudaram a revolucionar o que sabemos sobre o Universo, até agora, em um ano inteiro de operações científicas.
Crédito : NASA / ESA / CSA / STScI

Considerando que muitos observatórios, como o Hubble, produzem padrões de 'pico de diamante', Os picos do JWST são únicos .

  núcleo do cluster pandora's cluster abell 2744 Esta visão de dois dos três principais componentes do primeiro plano do Aglomerado de Pandora, Abell 2744, estão “separados” no céu pela única estrela brilhante em primeiro plano dentro da Via Láctea neste campo de visão. Mesmo com apenas uma seleção de filtros aplicados a isso, a luz estelar intraaglomerado e vários milhares de galáxias estão em exibição total aqui, assim como o padrão de pico exclusivo do JWST para fontes de pontos brilhantes.
Crédito : colaborações NASA/ESA/CSA/STScI, UNCOVER e GLASS

Existem seis picos grandes e dois picos menores para cada fonte de ponto brilhante nas imagens JWST.

  Imagem de calibração JWST LMC Esta imagem notável de características na direção da Grande Nuvem de Magalhães foi um “bônus de brinde”, tirada em modo paralelo enquanto o instrumento NIRISS estava sendo usado para observar uma pequena nebulosa na Grande Nuvem de Magalhães. No campo de visão do MIRI, por acaso, havia uma estrela assintótica do ramo gigante (AGB) no processo de perda de massa, exibindo o padrão característico de 8 pontas exclusivo das imagens do JWST.
Crédito : Equipe MIRI

Isso inclui:

  • buracos negros ativos nas imagens MIRI,
  MIRI Stephan's quintet A visualização MIRI do Quinteto de Stephan mostra recursos que não podem ser vistos em nenhum outro comprimento de onda. Sua galáxia mais alta – NGC 7319 – abriga um buraco negro supermassivo com 24 milhões de vezes a massa do Sol, que o instrumento MIRI superexpõe para revelar o característico padrão de pico de difração JWST. Ele está ativamente acumulando material e emite energia luminosa equivalente a 40 bilhões de Sóis. O MIRI vê através da poeira que envolve este buraco negro para revelar o núcleo galáctico ativo incrivelmente brilhante.
Crédito : NASA, ESA, CSA e STScI
  • estrelas da Via Láctea em primeiro plano em imagens NIRCam profundas,
  NIRCam sparkler Esta visão NIRCam de uma seleção da região gravitacionalmente ampliada ao redor do aglomerado de galáxias SMACS 0723 contém múltiplas galáxias ampliadas, incluindo a galáxia Sparkler que apareceu três vezes, destacada aqui. Os “brilhantes” foram identificados como nós de gás formadores de estrelas que aparecem no topo de aglomerados globulares já existentes. Abaixo do centro esquerdo da segunda imagem da galáxia Sparkler, uma estrela em primeiro plano dentro da Via Láctea mostra o padrão de pico de difração característico do JWST.
Crédito : NASA, ESA, CSA, STScI; Anotação: E. Siegel
  • e até luas brilhantes dentro de sistemas planetários.
  netuno tritão jwst Esta parte da imagem NIRCam do JWST de Netuno se concentra em sua lua gigante, Tritão. Aparecendo em azul nesta imagem colorida atribuída, Tritão reflete brilhantemente a luz infravermelha emitida pelo Sol em aproximadamente 70%. Em comparação, Netuno reflete apenas uma pequena fração da luz solar incidente no infravermelho, já que o metano, um dos principais componentes de Netuno, é um absorvedor de infravermelho espetacularmente bem-sucedido. O padrão de oito picos exclusivo do JWST é claramente visível em torno de Triton.
Crédito : NASA, ESA, CSA e STScI

Os espelhos hexagonais com padrão de favo de mel, além dos três principais suportes de suporte, são os culpados.

  floco de neve de pesadelo A função de dispersão de pontos para o Telescópio Espacial James Webb (JWST), conforme previsto em um documento de 2007. Os quatro fatores de um espelho primário hexagonal (não circular), composto por um conjunto de 18 hexágonos lado a lado, cada um com cerca de 4 mm de folga entre eles e com três suportes para manter o espelho secundário no lugar, todos trabalham para criar o série inevitável de picos que aparecem em torno de fontes de pontos brilhantes fotografadas com JWST. Esse padrão foi carinhosamente chamado de “floco de neve do pesadelo” por muitos dos cientistas de instrumentos do JWST.
Crédito : R. B. Makidon, S. Casertano, C. Cox & R. van der Marel, STScI/NASA/AURA

Originalmente chamado de “ floco de neve de pesadelo ”, esses belos picos são a assinatura reveladora do JWST.



  picos de difração JWST anotação boba Esta anotação bastante tola da estrela brilhante no centro da primeira imagem de alinhamento do JWST mostra que, embora os seis picos hexagonais mais brilhantes não possam ser evitados, a luz difusa central da fonte pontual e as estrias espúrias que saem dos 7º e 8º picos mais fracos ( decorrente de um dos suportes do JWST) poderia ser melhorado. Esse padrão de 8 pontas, com seis pontas grandes e duas menores, é exclusivo da configuração do JWST.
Crédito : NASA/STScI; anotações de E. Siegel

Mostly Mute Monday conta uma história astronômica em imagens, visuais e não mais que 200 palavras.

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