Questi sono i primi cubi di dati ingegneristici per ciascuna delle dodici bande spettrali MRS, che illustrano la registrazione astrometrica e la qualità dell'immagine per le osservazioni di HD 37122. In ogni pannello il cerchio ciano tratteggiato mostra una regione del raggio di 1 secondo d'arco attorno alla posizione prevista della stella in coordinate celesti. Sebbene la stella sia luminosa a lunghezze d'onda corte, sfuma verso lunghezze d'onda più lunghe, dove l'MRS rileva anche l'emissione termica dallo specchio primario di Webb. Credito:NASA, ESA e Consorzio MIRI
Il team del James Webb Space Telescope della NASA continua a farsi strada attraverso le 17 modalità dello strumento scientifico. Questa settimana hanno controllato i numeri (5) serie temporali NIRCam grism e (4) serie temporali di imaging, entrambi utilizzati per studiare esopianeti e altre sorgenti variabili nel tempo; (12) modalità interferometria di mascheramento dell'apertura NIRISS, per il rilevamento diretto di un oggetto debole che è molto vicino a uno luminoso; (11) Spettroscopia NIRISS senza fenditura ad ampio campo, per lo studio di galassie lontane; e (9) serie temporali di oggetti luminosi NIRSpec, per lo studio degli esopianeti. Il totale di sette modalità approvate fino ad oggi, con 10 ancora da fare.
Questa settimana presentiamo la modalità di spettroscopia a media risoluzione di MIRI e condividiamo i nostri primi dati di ingegneria spettroscopica. Abbiamo chiesto a due dei membri del team incaricato della commissione MIRI, David Law, dello Space Telescope Science Institute (STScI), e Alvaro Labiano, del Centro de Astrobiologίa (CAB), di spiegarci questa modalità:
"Una delle modalità strumentali più complesse di Webb è con lo spettrometro a media risoluzione (MRS) MIRI. L'MRS è uno spettrografo a campo integrale, che fornisce informazioni spettrali e spaziali simultaneamente per l'intero campo visivo. Lo spettrografo fornisce dati tridimensionali cubi" in cui ogni pixel di un'immagine contiene uno spettro unico. Tali spettrografi sono strumenti estremamente potenti per studiare la composizione e la cinematica degli oggetti astronomici, poiché combinano i vantaggi sia dell'imaging tradizionale che della spettroscopia.
"L'MRS è progettato per avere un potere di risoluzione spettrale (lunghezza d'onda osservata divisa per la più piccola differenza di lunghezza d'onda rilevabile) di circa 3.000. È abbastanza alto da risolvere le caratteristiche atomiche e molecolari chiave in una varietà di ambienti. Ai massimi spostamenti verso il rosso, l'MRS sarà in grado di studiare l'emissione di idrogeno dalle prime galassie.A bassi spostamenti verso il rosso, sonderà le caratteristiche degli idrocarburi molecolari nelle polverose galassie vicine e rileverà le luminose impronte spettrali di elementi come ossigeno, argon e neon che possono dirci sulle proprietà di gas ionizzato nel mezzo interstellare. Più vicino a casa, l'MRS produrrà mappe delle caratteristiche spettrali dovute al ghiaccio d'acqua e alle semplici molecole organiche nei pianeti giganti del nostro sistema solare e nei dischi che formano pianeti attorno ad altre stelle.
Questa porzione della gamma di lunghezze d'onda MIRI MRS mostra i dati di calibrazione ingegneristica ottenuti dalla galassia di Seyfert NGC 6552 (linea rossa) nella costellazione del Draco. La forte caratteristica di emissione è dovuta all'idrogeno molecolare, con un'ulteriore caratteristica più debole nelle vicinanze. La linea blu mostra uno spettro IRS Spitzer a risoluzione spettrale inferiore di una galassia simile per il confronto. Le osservazioni del test Webb sono state ottenute per stabilire la calibrazione della lunghezza d'onda dello spettrografo. Credito:NASA, ESA e Consorzio MIRI
"Per coprire l'ampia gamma di lunghezze d'onda da 5 a 28 micron nel modo più efficiente possibile, le unità di campo integrali MRS sono suddivise in dodici bande di lunghezze d'onda individuali, ognuna delle quali deve essere calibrata individualmente. Nelle ultime settimane, il team MIRI ( un grande gruppo internazionale di astronomi provenienti da Stati Uniti ed Europa) si è concentrato principalmente sulla calibrazione dei componenti di imaging dell'MRS. Vogliono garantire che tutte e dodici le bande siano ben allineate spazialmente tra loro e con il MIRI Imager, in modo che possa essere utilizzato per posizionare i bersagli con precisione nel campo visivo MRS più piccolo. Mostriamo alcuni primi risultati di test di questo processo di allineamento, illustrando la qualità dell'immagine raggiunta in ciascuna delle dodici bande utilizzando le osservazioni della brillante stella gigante K HD 37122 (situata nel cielo meridionale vicino alla Grande Nube di Magellano).
"Una volta che l'allineamento spaziale e la qualità dell'immagine delle diverse bande sono ben caratterizzati, il team MIRI darà la priorità alla calibrazione della risposta spettroscopica dello strumento. Questo passaggio includerà la determinazione della soluzione della lunghezza d'onda e della risoluzione spettrale in ciascuno dei dodici campi visivi utilizzando le osservazioni di oggetti compatti della linea di emissione e nebulose planetarie diffuse espulse da stelle morenti Mostriamo l'eccezionale potere di risoluzione spettrale dell'MRS con un piccolo segmento di spettro ottenuto da recenti osservazioni ingegneristiche del nucleo galattico attivo al centro della galassia di Seyfert NGC 6552 Una volta stabilite queste caratteristiche di base dello strumento, sarà possibile calibrare MRS in modo che sia pronto a supportare la ricchezza dei programmi scientifici del Ciclo 1 che inizieranno tra poche settimane." + Esplora ulteriormente
