కాంతి అంతరిక్షంలో ప్రయాణిస్తున్నప్పుడు, అది విశ్వం యొక్క విస్తరణ ద్వారా విస్తరించబడుతుంది.అందుకే చాలా సుదూర వస్తువులు ఇన్‌ఫ్రారెడ్‌లో మెరుస్తాయి, ఇది కనిపించే కాంతి కంటే ఎక్కువ తరంగదైర్ఘ్యం కలిగి ఉంటుంది.ఈ పురాతన కాంతిని మనం కంటితో చూడలేము, కానీ జేమ్స్ వెబ్ స్పేస్ టెలిస్కోప్ (JWST) దానిని సంగ్రహించడానికి రూపొందించబడింది, ఇది ఇప్పటివరకు ఏర్పడిన కొన్ని తొలి గెలాక్సీలను బహిర్గతం చేస్తుంది.
ఎపర్చరు మాస్కింగ్: ఒక చిల్లులుమెటల్ప్లేట్ టెలిస్కోప్‌లోకి ప్రవేశించే కొంత కాంతిని అడ్డుకుంటుంది, ఇది ఒక లెన్స్ కంటే ఎక్కువ రిజల్యూషన్‌ను సాధించడానికి బహుళ టెలిస్కోప్‌ల నుండి డేటాను మిళితం చేసే ఇంటర్‌ఫెరోమీటర్‌ను అనుకరించడానికి అనుమతిస్తుంది.ఈ పద్ధతి ఆకాశంలో సమీపంలోని రెండు నక్షత్రాలు వంటి చాలా ప్రకాశవంతమైన వస్తువులలో మరింత వివరాలను తెస్తుంది.
మైక్రో గేట్ అర్రే: స్పెక్ట్రమ్‌ను కొలవడానికి 248,000 చిన్న గేట్‌ల గ్రిడ్‌ను తెరవవచ్చు లేదా మూసివేయవచ్చు - కాంతిని దాని తరంగదైర్ఘ్యాల వరకు ప్రసారం చేయడం - ఒక ఫ్రేమ్‌లో 100 పాయింట్ల వద్ద.
స్పెక్ట్రోమీటర్: గ్రేటింగ్ లేదా ప్రిజం వ్యక్తిగత తరంగదైర్ఘ్యాల తీవ్రతను ప్రదర్శించడానికి సంఘటన కాంతిని స్పెక్ట్రమ్‌గా వేరు చేస్తుంది.
కెమెరాలు: JWSTలో మూడు కెమెరాలు ఉన్నాయి - రెండు సమీప ఇన్‌ఫ్రారెడ్ తరంగదైర్ఘ్యాలలో కాంతిని సంగ్రహించేవి మరియు ఒకటి మధ్య పరారుణ తరంగదైర్ఘ్యాలలో కాంతిని సంగ్రహించేవి.
ఇంటిగ్రల్ ఫీల్డ్ యూనిట్: కంబైన్డ్ కెమెరా మరియు స్పెక్ట్రోమీటర్ ప్రతి పిక్సెల్ స్పెక్ట్రమ్‌తో పాటు ఒక ఇమేజ్‌ను క్యాప్చర్ చేస్తుంది, వీక్షణ ఫీల్డ్‌లో కాంతి ఎలా మారుతుందో చూపిస్తుంది.
కరోనాగ్రాఫ్‌లు: ప్రకాశవంతమైన నక్షత్రాల నుండి వచ్చే కాంతి ఆ నక్షత్రాల చుట్టూ తిరుగుతున్న గ్రహాలు మరియు శిధిలాల డిస్క్‌ల నుండి మందమైన కాంతిని నిరోధించవచ్చు.కరోనోగ్రాఫ్‌లు అపారదర్శక వృత్తాలు, ఇవి ప్రకాశవంతమైన నక్షత్రాల కాంతిని నిరోధించాయి మరియు బలహీనమైన సంకేతాలను దాటడానికి అనుమతిస్తాయి.
ఫైన్ గైడెన్స్ సెన్సార్ (FGS)/నియర్ ఇన్‌ఫ్రారెడ్ ఇమేజర్ మరియు స్లిట్‌లెస్ స్పెక్ట్రోమీటర్ (NIRISS): FGS అనేది టెలిస్కోప్‌ను సరైన దిశలో సూచించడంలో సహాయపడే పాయింటింగ్ కెమెరా.ఇది NIRISSతో ప్యాక్ చేయబడింది, దీనిలో కెమెరా మరియు స్పెక్ట్రోమీటర్ ఇన్‌ఫ్రారెడ్ ఇమేజ్‌లు మరియు స్పెక్ట్రా దగ్గర క్యాప్చర్ చేయగలదు.
ఇన్‌ఫ్రారెడ్ స్పెక్ట్రోమీటర్ సమీపంలో (NIRSpec): ఈ ప్రత్యేక స్పెక్ట్రోమీటర్ మైక్రోషట్టర్‌ల శ్రేణి ద్వారా ఏకకాలంలో 100 స్పెక్ట్రాను పొందగలదు.ఒకేసారి అనేక వస్తువుల స్పెక్ట్రల్ విశ్లేషణ చేయగల మొదటి అంతరిక్ష పరికరం ఇది.
ఇన్‌ఫ్రారెడ్ కెమెరా దగ్గర (NIRCam): కరోనాగ్రాఫ్‌తో ఉన్న ఏకైక ఇన్‌ఫ్రారెడ్ పరికరం, NIRCam అనేది ఎక్సోప్లానెట్‌లను అధ్యయనం చేయడానికి కీలకమైన సాధనం, లేకపోతే సమీపంలోని నక్షత్రాల కాంతి ద్వారా కాంతిని అస్పష్టం చేస్తుంది.ఇది హై-రిజల్యూషన్ సమీపంలో-ఇన్‌ఫ్రారెడ్ ఇమేజ్‌లు మరియు స్పెక్ట్రాను క్యాప్చర్ చేస్తుంది.
మిడ్-ఇన్‌ఫ్రారెడ్ ఇన్‌స్ట్రుమెంట్ (MIRI): ఈ కెమెరా/స్పెక్ట్రోగ్రాఫ్ కలయిక JWSTలోని ఏకైక పరికరం, ఇది నక్షత్రాల చుట్టూ ఉన్న చెత్త డిస్క్‌లు మరియు చాలా సుదూర గెలాక్సీల వంటి చల్లని వస్తువుల ద్వారా విడుదలయ్యే మధ్య-పరారుణ కాంతిని చూడగలదు.
JWST యొక్క ముడి డేటాను మానవ కన్ను మెచ్చుకోగలిగేదిగా మార్చడానికి శాస్త్రవేత్తలు సర్దుబాట్లు చేయాల్సి వచ్చింది, అయితే దాని చిత్రాలు "వాస్తవికం" అని స్పేస్ టెలిస్కోప్ సైన్స్ ఇన్స్టిట్యూట్‌లోని సైన్స్ విజన్ ఇంజనీర్ అలిస్సా పాగన్ అన్నారు.“నిజంగా మనం అక్కడ ఉంటే చూసేది ఇదేనా?సమాధానం లేదు, ఎందుకంటే మన కళ్ళు ఇన్‌ఫ్రారెడ్‌లో చూడగలిగేలా రూపొందించబడలేదు మరియు టెలిస్కోప్‌లు మన కళ్ళ కంటే కాంతికి చాలా సున్నితంగా ఉంటాయి.టెలిస్కోప్ యొక్క విస్తరించిన వీక్షణ క్షేత్రం ఈ కాస్మిక్ వస్తువులను మన సాపేక్షంగా పరిమితమైన కళ్ళ కంటే మరింత వాస్తవికంగా చూడటానికి అనుమతిస్తుంది.JWST ఇన్‌ఫ్రారెడ్ స్పెక్ట్రం యొక్క విభిన్న పరిధులను క్యాప్చర్ చేసే 27 ఫిల్టర్‌లను ఉపయోగించి చిత్రాలను తీయగలదు.శాస్త్రవేత్తలు మొదట ఇచ్చిన చిత్రానికి అత్యంత ఉపయోగకరమైన డైనమిక్ పరిధిని వేరు చేస్తారు మరియు సాధ్యమైనంత ఎక్కువ వివరాలను వెల్లడించడానికి ప్రకాశం విలువలను స్కేల్ చేస్తారు.వారు ప్రతి ఇన్‌ఫ్రారెడ్ ఫిల్టర్‌కు కనిపించే స్పెక్ట్రంలో ఒక రంగును కేటాయించారు - తక్కువ తరంగదైర్ఘ్యాలు నీలం రంగులోకి మారాయి, అయితే పొడవైన తరంగదైర్ఘ్యాలు ఆకుపచ్చ మరియు ఎరుపు రంగులోకి మారాయి.వాటిని ఒకచోట చేర్చండి మరియు మీరు ఏ ఫోటోగ్రాఫర్‌గానైనా సాధారణ వైట్ బ్యాలెన్స్, కాంట్రాస్ట్ మరియు కలర్ సెట్టింగ్‌లను కలిగి ఉంటారు.
పూర్తి రంగుల చిత్రాలు మంత్రముగ్ధులను చేస్తున్నప్పటికీ, అనేక ఉత్తేజకరమైన ఆవిష్కరణలు ఒక్కో తరంగదైర్ఘ్యంతో తయారు చేయబడుతున్నాయి.ఇక్కడ, NIRSpec పరికరం టరాన్టులా నెబ్యులా యొక్క వివిధ లక్షణాలను వివిధ మార్గాల ద్వారా చూపుతుందిఫిల్టర్లు.ఉదాహరణకు, పరమాణు హైడ్రోజన్ (నీలం) కేంద్ర నక్షత్రం మరియు దాని చుట్టుపక్కల బుడగలు నుండి తరంగదైర్ఘ్యాలను ప్రసరిస్తుంది.వాటి మధ్య పరమాణు హైడ్రోజన్ (ఆకుపచ్చ) మరియు సంక్లిష్ట హైడ్రోకార్బన్‌ల (ఎరుపు) జాడలు ఉన్నాయి.ఫ్రేమ్ యొక్క కుడి దిగువ మూలలో ఉన్న స్టార్ క్లస్టర్ కేంద్ర నక్షత్రం వైపు దుమ్ము మరియు వాయువును ఊదుతున్నట్లు ఆధారాలు సూచిస్తున్నాయి.
ఈ కథనం వాస్తవానికి సైంటిఫిక్ అమెరికన్ 327, 6, 42-45 (డిసెంబర్ 2022)లో “బిహైండ్ ది పిక్చర్స్”గా ప్రచురించబడింది.
జెన్ క్రిస్టియన్‌సెన్ సైంటిఫిక్ అమెరికన్‌లో సీనియర్ గ్రాఫిక్స్ ఎడిటర్.Twitter @ChristiansenJenలో Christiansenని అనుసరించండి
సైంటిఫిక్ అమెరికన్‌లో స్పేస్ అండ్ ఫిజిక్స్‌కు సీనియర్ ఎడిటర్.ఆమె వెస్లియన్ విశ్వవిద్యాలయం నుండి ఖగోళ శాస్త్రం మరియు భౌతిక శాస్త్రంలో బ్యాచిలర్ డిగ్రీని మరియు శాంటా క్రూజ్‌లోని కాలిఫోర్నియా విశ్వవిద్యాలయం నుండి సైన్స్ జర్నలిజంలో మాస్టర్స్ డిగ్రీని పొందారు.Twitter @ClaraMoskowitzలో మోస్కోవిట్జ్‌ని అనుసరించండి.నిక్ హిగ్గిన్స్ యొక్క ఫోటో కర్టసీ.
ప్రపంచాన్ని మార్చే శాస్త్రాన్ని కనుగొనండి.150 మందికి పైగా నోబెల్ గ్రహీతల కథనాలతో సహా 1845 నాటి మా డిజిటల్ ఆర్కైవ్‌ను అన్వేషించండి.