¿Qué es y para qué sirve la Cámara de Infrarrojo Cercano del Telescopio Espacial James Webb?
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A lo largo de la semana del 12 de julio de 2022 hemos visto las capacidades operativas del Telescopio Espacial James Webb en acción con nuevas imágenes, y también hemos leído mucho acerca de los procesos que se han llevado a cabo para la toma de las fotografías. Entre los diversos instrumentos del telescopio el término NIRCAM ha sido uno de los más empleados. Es hora de saber qué es y para qué sirve.
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La cámara de infrarrojo cercano (NIRCam) es uno de los cuatro instrumentos científicos de Webb. NIRCam es el principal generador de imágenes de infrarrojo cercano de Webb, que proporciona imágenes de alta resolución y espectroscopia para una amplia variedad de investigaciones. Debido a que NIRCam es el único instrumento de infrarrojo cercano con capacidades de imágenes coronagráficas y de series temporales, es crucial para muchos estudios de exoplanetas. Además de las imágenes y la espectroscopia, NIRCam también forma parte del sistema de detección y control de frente de onda de Webb, que detecta y corrige ligeras irregularidades en la forma del espejo primario o desalineación entre los segmentos del espejo, lo que le da al telescopio la capacidad de enfocar claramente objetos cercanos y lejanos. NIRCam fue construido por un equipo de la Universidad de Arizona y el Centro de Tecnología Avanzada de Lockheed Martin.
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Las cámaras NIRCam Components capturan imágenes bidimensionales de regiones del espacio. Los espectrógrafos distribuyen la luz en un espectro para que se pueda medir el brillo de cada longitud de onda individual. Los coronógrafos son discos opacos utilizados para bloquear la luz brillante de las estrellas con el fin de detectar la luz mucho más débil de los planetas y discos de escombros que orbitan la estrella.
Rango de longitud de onda NIRCam
NIRCam está diseñado para capturar luz que varía en longitud de onda de 0,6 micras (rojo visible) a 5 micras (infrarrojo medio).
Campos de visión NIRCam
El campo de visión de un instrumento es la cantidad de cielo que puede observar en un momento dado. (El área real que se puede observar depende de la distancia del objeto que se observa). En este gráfico, se muestra una imagen del Telescopio Espacial Hubble de la Galaxia Whirlpool (M51) para la escala. La imagen cubre un área de 9,6 × 6,6 minutos de arco. (La Luna llena tiene un diámetro de aproximadamente 31 minutos de arco a través del cielo). NIRCam tiene dos campos de visión principales, cada uno de los cuales cubre un área de 2,2 × 2,2 minutos de arco. Su campo de visión coronagráfico es menor.
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NIRCam Imaging Modes
Standard Imaging es el equivalente a la fotografía digital básica e implica capturar imágenes de una amplia variedad de objetos y materiales en el espacio que emiten o reflejan luz infrarroja. Las imágenes coronagráficas (a veces llamadas imágenes de alto contraste) implican el uso de un coronógrafo para bloquear la luz de una estrella con el fin de revelar la luz mucho más tenue de los objetos cercanos, como exoplanetas y discos de escombros. La imagen de series temporales implica la captura de una serie de imágenes a intervalos regulares para medir los cambios a lo largo del tiempo. Las series temporales se pueden usar para rastrear cambios en el brillo de una estrella o se pueden combinar con imágenes coronagráficas para rastrear el movimiento de un planeta.
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NiRCam Spectroscopy Modes
Wide-Field Slitless Spectroscopy implica capturar el espectro general de un amplio campo de visión: un campo de estrellas, parte de una galaxia cercana o muchas galaxias a la vez. La espectroscopia de series temporales implica capturar el espectro de un objeto o región del espacio a intervalos regulares para observar cómo cambia el espectro con el tiempo. La espectroscopia de series temporales se utiliza para estudiar planetas a medida que transitan por sus estrellas.
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Créditos: NASA, ESA, Andi James (STScI)