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ウェッブ望遠鏡の謎: 遠くの銀河をどのように観測するのか?
2021 年末にウェバー望遠鏡 (JWST) の打ち上げが成功して以来、「宇宙の巨人」として知られるこの望遠鏡は、宇宙の謎を明らかにし始めています。これまでに建造された最大の宇宙望遠鏡であるウェッブは、特に赤外線において比類のない観測能力を備えています。では、ウェッブ望遠鏡はその高度な技術をどのようにして時間のベールに侵入し、地球から遠く離れた光の弱い銀河を観察するのでしょうか?
ウェッブはハッブルよりもはるかに広い範囲を観測でき、ハッブルよりも 100 倍暗い天体を検出できます。
ウェッブ望遠鏡の設計と技術
ウェッブ望遠鏡の主鏡は直径 6.5 メートルで、18 個の六角形のレンズで構成されており、集光面積は約 25 平方メートルで、ハッブルの 4 平方メートルの 6 倍以上です。メートルの収集能力。この設計により、ウェッブはより多くの光を集めることができるだけでなく、遠くの物体を観察するときに良好な画像の鮮明さを維持することもできます。
Webb の動作範囲には長波長の可視光と中赤外光 (0.6 ～ 28.5 μm) が含まれており、これにより宇宙初期の惑星や銀河の形成を観察することができます。
遠くの銀河を観察する能力
ウェッブ望遠鏡は長波長の観測能力を備えているため、初期宇宙を観測するための重要なツールとなっています。それは、約 18 億光年前の z ≈ 20 の赤方偏移、つまり生命の形成の直前の時期まで遡ることができます。この観測能力は、銀河の形成と発達を理解するために重要です。
ウェッブは宇宙の塵雲に侵入することができ、これまで隠れていた星や惑星の観察が容易になります。
ウェバーのランニング場所と環境
ウェッブは、地球から約 150 万キロメートル離れた太陽・地球 L2 ラグランジュ点で動作し、地球と月の影の影響を効果的に回避できるだけでなく、継続的かつ安定してエネルギーを受け取ることができます。これは、Webb が動作温度を長期間 50K 以下に維持できることを意味します。これは赤外線観測にとって重要です。
Weber の 5 層ソーラー シールド
この低温を維持するために、ウェーバーは人間の髪の毛ほどの薄さの素材で作られた大きな 5 層の日射遮蔽を設計しました。これらの層は太陽からの熱を減らすだけでなく、地球や月からの熱放射を防ぎ、コンポーネントの安定性を維持します。これが間違いなく強力な観測能力の基礎です。
科学機器の設備
Weber には、Nircam、NIRSPEC、Miri、FGS/NIRISS という 4 つの高度な科学機器が搭載されています。それぞれの機器は独自の観察機能を備えています。これにより、Weber は外部の惑星や他の弱い天体の観測を含め、さまざまな波長でのイメージングやスペクトル分析を行うことができます。
これらの機器の精密設計は、鮮明な画像を提供するだけでなく、初期宇宙の兆候を探るのに重要な背景ノイズからかすかな星の光を効果的に区別します。
ウェッブ望遠鏡の将来展望
ウェッブ望遠鏡の運用により、科学者たちは多くの新しいタイプの天体を発見し、さらには惑星形成の過程や「生命の起源」を明らかにする可能性があると期待しています。多くの観測計画が提案されており、ウェーバーの観測データは今後数十年、さらには数世代にわたる天文学研究を形作ることになるでしょう。
ウェーバーの使命は、宇宙の壮大な絵を見つけることだけでなく、私たちの宇宙の起源と進化の道を見つけることでもあります。この神秘的な宇宙探査において、ウェバーは宇宙についての理解をどのように進め、新たな思考を引き起こすのでしょうか?
