سه شنبه هفته گذشته، جون بایدرئیسجمهور ایالات متحده، «نخستین تصویر زمینه‌های ژرف وب» را به‌عنوان اولین عکس تمام‌رنگی تلسکوپ فضای جیمز وب رونمایی کرد. برای جوزف دیپاسکواله، پردازشگر تصویر ارشد جیمز وب در مؤسسه علوم ارتباطات علوم فضایی در بالتیمور مریلند، انتشار این عکس لحظه‌ای «آسودگی» و «شکرگزاری» از ماه‌ها تلاشی بود که به‌باور او، مسئولیتی احساسی می‌شد.

به‌نقل از نیوساینتیست، دی‌پاسکواله درباره‌ی لحظه‌ای کار روی یکی از اولین عکس‌های دانلود شده از تلسکوپ گفت:

واقعاً در بحر جزئیات رفته بودم. سپس در نقطه‌های یک قدم به عقب رفتم و خود را از سطح نقطه بیرون کشیدم و به تصویر به‌عنوان یک کل نگاه کردم. این تجربه به‌شدت تأثیرگذار بود… به‌معنای کلمه واقعی پشت میزم نشسته بودم و به اولین تصویر رنگی واقعی از جیمز وب نگاه می‌کردم و می‌دانستم اولین شخص در جهان هستم که این عکس را می‌بینم. آن لحظه واقعاً برایم شگفت انگیز بود.

تصاویری که دی‌پاسکواله و علیسا پیگنهمکار او، پردازش می‌کردند، از فاصله‌ی 1.5 میلیون کیلومتری فضا به‌عنوان جریانی از صفرها و یک‌ها به ارسال شدند. این اطلاعات باینری سپس در مؤسسه علوم تلسکوپ فضایی به‌شکل فایل تصویری درآمدند. اما این تصاویر خام با آنچه هفته گذشته مشاهده کردند، بسیار متفاوت هستند.

در ابتدا، داده های خام دامنه دینامیکی بسیار زیادی دارند. یعنی تمرکز در مناطق تاریک تصویر گنجانده شده است. دی‌پاسکواله می‌گوید:

وقتی برای اولین بار آن عکس را باز می‌کنید، بیشتر مانند صفحه خالی و صرفاً سیاه به نظر می‌آید. سپس نرم‌افزار پردازش تصویر، عکس را روشن می‌کند تا ظرافت‌های پنهان درون آن قرار گیرد.

بااین‌حال، تصاویر سیاه‌وسفید هستند. زیرا جی‌سازها در ابزارهای تلسکوپ فضایی‌مز وب فقط داده‌های تکرنگ (مونوکروم) میسازند. برای ایجاد نماهای رنگی، تیم تلسکوپ باید طول موج‌های فیلتر شده مختلف نور فروسرخ را که به صورت تک‌رنگ می‌گیرد، با سه رنگ اصلی قرمز و سبز و آبی مرتبط کند. با ترکیب سه تصویر به دست‌آمده که نواحی روشن و تاریکشان نشانگر سهم هریک از آن رنگ‌های اختصاص یافته است، تصویر تمام رنگی نهایی شکل می‌گیرد.

برای آشنایی دقیق با نحوه پردازش تصاویر فضای این مقاله را مطالعه کنید: تصاویر فضای سیاه و سفید هستند. با فرآیند جذاب رنگ‌آمیزی آن‌ها آشنا می‌شوند.

دی‌پاسکواله می‌گوید سایه‌هایی که از این پدید می‌آیند، به این می‌دهند که کدام‌یک از ابزارهای تلسکوپ استفاده می‌شود. نیرکم (دوربین اصلی جیمز وب) تصاویر تولید می‌کند که به هدف بسته شده، رنگ‌های قهوه‌ای خاکی و آبی تیره بیشتر دارند. درمقابل، میری (دوربین ثانویه‌ای جیمز وب) که در فروسرخ میانی می‌بیند، آسمان را به‌صورت کاملاً متفاوت مشاهده و رنگ‌های بسیار جالبی تولید می‌کنند که بیشتر به آبی و بنفش متمایل می‌شوند.

زمینه تصویر ژرف وب

زمینه تصویر ژرف وب.

یکی از جنبه‌های درخورتوجه تصاویر تلسکوپی فضای جیمز و ستاره‌های شش‌پری هستند که با خطی نازک به دو نیم شده‌اند. به‌گفته‌ی دی‌پاسکواله، به‌تصویری‌کشیدن ستارگان بدین‌شکل، ویژگی به‌فرد جیمز وب است و در مقطعی به نشانگر نمادین تصاویر این تلسکوپ تبدیل خواهد شد. شکل شش‌پر خصوصیتی است که با عنوان الگوی پراش می‌شود و از مفهومی به نام نقطه گستر است.

مقالات مرتبط:

دی‌پاسکواله در توضیح می‌گوید محل نقطه‌گستر بازتاب‌دهنده‌ی روشی است که سامانه اپتیک تلسکوپ فضای جیمز وب اثر خود را روی نور گرفته‌شده از منبعی نقاط مانند ستاره‌های درخشان برجای می‌گذارد. او می‌افزاید شکل ستارگان در عکس‌ها به ساختار تفس‌کوپی می‌افزاید.

به‌عنوان مثال، اپتیک داخلی تلسکوپ فضایی هابل به‌گونه‌های با نور تابیده شده از منابع نقطه‌های برهم‌کنش می‌کند که استارگان در تصاویری از این تلسکوپی مانند نقاطی به نظر می‌آیند که چهار خط از آن‌ها بیرون زده است. که سه‌پایه‌ی نگه‌دارنده‌ی آینه‌ای ثانویه‌ی جیمز وب باعث می‌شود که ستارگان شکلی شش در عکس‌ها ثبت شوند.

جدا از ویژگی‌های اپتیکی تلسکوپ فضای جیمز وب، دی‌پاسکواله می‌گوید تصاویر جیمز وب واقعاً آن‌ها را خاص می‌کند. او میافزاید:

این تلسکوپ با دقت و اطمینان می‌توان سطحی از خود را به‌نمایش گذاشت که در جهان فروسرخ هرگز نمی‌توانستیم آن را ببینیم.

اگر دوست داشتی امتیاز دادن یادت نره!