Bir bulutsunun siyah beyaz görüntüsü, bilim adamlarının işleme çalışmasının sonucu olan tam renkli bir görüntüyle karşılaştırılır.

Solda, Güney Halka Bulutsusu’nun Webb’den alınan kızılötesi verilerini gösteren tek renkli bir görüntü var. Sağda, aynı görünümü tam renkli olarak gösteren işlenmiş bir görüntü var.
resim: Gizmodo/NASA, ESA, CSA ve STScI

12 Temmuz’da, ilk tam renkli görüntüler Webb Uzay Teleskobu, daha önce hiç görülmemiş şekilde sayısız bulutsu, galaksi ve gazlı bir ötegezegen gösterdi. Ancak Webb yalnızca insan gözünün göremediği kızılötesi ve yakın kızılötesi ışığı toplar – peki bu muhteşem renkler nereden geliyor?

Webb ekibindeki görüntü geliştiriciler, teleskopun kızılötesi görüntü verilerini, kozmosun şimdiye kadar sahip olduğumuz en canlı görünümlerinden bazılarına dönüştürmekle görevlendirildi. Görünür spektrumdaki renklere çeşitli kızılötesi dalga boyları atarlar, tanıdık kırmızılar, maviler, sarılar vb. kelimenin tam anlamıyla teleskopun gördüğü, pek de yanlış değiller.

Joe DePasquale, “İnsanların fikrini değiştirmeye çalıştığım bir şey, ‘uzay gemisiyle oraya uçup bakabilseydim böyle mi görünürdü?’ fikrine takılıp kalmayı bırakmaktı” dedi. Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsünde kıdemli bir veri görüntü geliştiricisi, Gizmodo ile bir telefon görüşmesinde. “Bir biyoloğa bir şekilde hücre boyutuna küçülüp korona virüse bakıp bakamayacağınızı soramazsınız.”

SMACS 0723 derin alanının MIRI (solda) ve NIRCam (sağda) görüntüleri, iki cihazın uzayı nasıl farklı şekilde görüntülediğini gösterir.

Webb’in ilk test görüntüleri aynalarının hizalamasını kontrol etmeye yardımcı oldu ve bir Büyük Macellan Bulutu’nun turuncu renkli çekimi. Bu ilk anlık görüntüler temsili renkli görüntüler değildi; biri tek renkli bir filtre kullandı (görüntüsü gri tonluydu) ve diğeri kızılötesi ışığı kırmızıdan sarıya görünür renk bantlarına çevirdi, böylece ekip görüntüledikleri bulutun belirli özelliklerini görebilirdi. Ama şimdi, teleskop çalışır vaziyetteyken, ortaya çıkan görüntüler, bu son zamanlardaki gibi parlak renklerle dolu. Cartwheel Galaksisinin portresi.

Astronomi genellikle görünür spektrumun dışında yapılır, çünkü uzaydaki en ilginç nesnelerin çoğu ultraviyole, x-ışınları ve hatta radyo dalgalarında parlak bir şekilde parlar (ışın hangi kategoriye girdiği fotonun dalga boyuna bağlıdır). Webb Teleskobu, dalga boyları kırmızı görünür ışıktan daha uzun, ancak mikrodalgalardan daha kısa olan kızılötesi ışığı görmek için tasarlanmıştır.

Kızılötesi ışık, uzaydaki kalın gaz ve toz bulutlarına nüfuz edebilir ve araştırmacıların evrenin önceden gizlenmiş sırlarını görmelerini sağlar. Bilim adamları için özellikle ilgi çekici olan, erken evrenden gelen ışığın, evren genişledikçe gerilmiş olmasıdır, yani bir zamanlar ultraviyole veya görünür ışık olan şey şimdi kızılötesi olabilir (“kırmızıya kaydırılmış” ışık olarak bilinir).

Kızılötesi dalgaların görünür ışık dalgalarından biraz daha uzun olduğunu ve onları en kırmızı görünür ışıktan daha kırmızı yaptığını gösteren bir grafik.

“Bunlar, görme gücümüzü genişletmek, gözümüzün yapabildiklerinin ötesine geçmek, gözlerimizin duyarlı olmadığı ışığı görmek ve muhtemelen sadece gözümüzle görebildiğimiz nesneleri çözmek için tasarladığımız araçlardır. gözler,” dedi DePasquale. “Aslında hiçbir şeyi değiştirmeden, verilerin doğasında var olan en ayrıntıyı ve en zengin renk ve karmaşıklığı ortaya çıkarmaya çalışıyorum.”

Webb’in ham görüntüleri o kadar çok veri yüklü ki, görünür ışığa dönüştürülmeden önce küçültülmeleri gerekiyor. Görüntülerin ayrıca kozmik ışınlar ve teleskopun dedektörlerine çarpan parlak yıldızlardan gelen yansımalar gibi eserlerden temizlenmesi gerekiyor. İşleme işi yapılmadan önce bir Webb görüntüsüne bakarsanız, üzerinde beyaz noktalar bulunan siyah bir dikdörtgen gibi görünecektir.

Karina Bulutsusu'nun NIRCam tarafından görüldüğü şekliyle ham görüntüsü, bazı ışık kaynaklarından gelen bazı beyaz beneklerle birlikte insan gözü için çoğunlukla siyahtır.  Kızılötesi ışığın insan gözü tarafından görülemeyeceği açıktır.

Kızılötesi ışık görünür dalga boylarına çevrilmeden önce, Karina Bulutsusu’nun NIRCam tarafından görülen ham görüntüsü.
resim: Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü

Karina Bulutsusu'nun Kozmik Kayalıkları, iyonize gazın ve derin uzayın koyu mavisine karşı canlı bir pas rengidir.

DePasquale, “Bence ‘renklendirme’ veya ‘yanlış renk’ ile birlikte giden ve renkli bir görüntü oluşturmak için keyfi olarak renkleri seçtiğimiz bir süreç olduğunu ima eden bazı çağrışımlar var, dedi. “Temsili renk, yaptığımız iş için en çok tercih edilen terimdir, çünkü bence gerçek bir renkli görüntü yaratmak için ışığı çevirmek için yaptığımız işi kapsıyor, ancak gözlerimizin duyarlı olmadığı bir dalga boyu aralığında. ”

Daha uzun kızılötesi dalgalara daha kırmızı renkler atanır ve en kısa kızılötesi dalga boylarına daha mavi renkler atanır. (Mavi ve mor ışık, görünür spektrum içinde en kısa dalga boyuna sahipken, kırmızı en uzun dalga boyuna sahiptir.) Bu sürece kromatik sıralama denir ve spektrum, aşağıda gösterilen ışığın tam spektrumunu yakalamak için ekibin ihtiyaç duyduğu kadar renge bölünür. görüntü.

“Belirli dalga boylarındaki ışığı toplayan aletler üzerinde filtrelerimiz var ve bu filtreler daha sonra ışıkta olacağını düşündüğümüze en yakın rengi uyguluyoruz. [visible] Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü’nde bilim görselleri geliştiricisi olan Alyssa Pagan, Gizmodo ile yaptığı telefon görüşmesinde.

Kromatik sıralama, hangi öğelerin görüntülendiğine de bağlıdır. Pagan, optik ışıkta dar bantlı dalga boylarıyla çalışırken (oksijen, iyonize hidrojen ve kükürt), son ikisinin de kırmızı renkte yaydığını öne sürüyor. Böylece hidrojen, izleyiciye daha fazla bilgi vermek için yeşil görünür ışığa kaydırılabilir.

Pagan, “Bu, sanat ve bilim arasında bir denge çünkü bilimi ve özellikleri sergilemek istiyorsunuz ve bazen bu iki şey mutlaka birlikte çalışmayabilir” diye ekledi.


Webb’in ilk temsili renkli görüntüleri, teleskopun Fransız Guyanası’ndaki bir ESA uzay limanından fırlatılmasından altı ay sonra, 12 Temmuz’da yayınlandı. Oradan Webb, yerçekimi etkilerinin uzay aracının fazla yakıt yakmadan yerinde kalmasına izin verdiği uzayda bir nokta olan L2’ye yaklaşık bir milyon mil seyahat etti.

Teleskop L2 yolunda açıldı, bu yüzden oraya vardığında, görev bilimciler 10 milyar dolarlık gözlemevinin aynalarını hizalamaya ve cihazlarını devreye almaya başlayabilirdi. Teleskopun dört aleti vardır: bir yakın-kızılötesi kamera (NIRCam), bir yakın-kızılötesi spektrograf, bir orta-kızılötesi alet (MIRI) ve hassas bir şekilde hedeflere işaret etmek ve ötegezegen atmosferlerini karakterize etmek için bir ince kılavuz sensörü ve yarıksız spektrograf.

Bazı galaksilerdeki ve bulutsulardaki hacimli toz miktarları, NIRCam’a karşı şeffaftır ve bu da daha kısa dalga boylarında parlak yıldızları yakalamasına olanak tanır. MIRI ise yıldız ışığının ısıttığı tozların yanı sıra gezegenlere yol açacak malzeme disklerini de gözlemleyebiliyor.

Teleskop görüntüleri bir araya getirilirken, görüntü işlemcileri, belirli bir nesnenin hangi özelliklerinin görüntüde vurgulanması gerektiğine karar vermek için alet bilimcileriyle birlikte çalışır: belki boruları sıcak gaz ya da soğuk tozlu bir kuyruk.

Üç orta-kızılötesi filtrede görüldüğü gibi bir galaktik beşli.  Orta-kızılötesinde, odaklanmış gökadalara mor bir renk tonu hakimken, arka plan gökadaları kırmızılar, sarılar ve mavilerden oluşan bir koleksiyondur.

Webb, beş gökadadan oluşan görsel bir grup olan Stephan’s Quintet’i görüntülediğinde, bitmiş ürün, hem MIRI hem de NIRCam tarafından çekilen 1.000 görüntüden oluşan 150 milyon piksellik bir görüntüydü. Ancak MIRI tarafından henüz görüldüğünde, görüntüye sıcak toz hakimdir. MIRI görüntülerinin arka planında, uzak galaksiler farklı renklerde parlıyor; DePasquale, ekibin onlara “kukalar” dediğini söyledi.

DePasquale ve Pagan, Webb görüntülerinin renk ve kozmik anlam açısından zengin, sonunda göreceğimiz gibi yaratılmasına yardımcı oldu. Karina Bulutsusu’nun kozmik kayalıklarının geniş kapsamlı çekimi durumunda, farklı filtreler iyonize mavi gazı ve kırmızı tozu yakaladı. Pagan, bulutsu görüntüsündeki ilk geçişlerde, gazın tozun yapısını gizlediğini, bilim adamlarının görüntü işleme ekibinden “gazı biraz azaltmasını” istediğini söyledi.

Uzak evreni görmek söz konusu olduğunda Webb’in altıgen aynalarında ışık toplamak savaşın sadece yarısıdır. Orada olanı çevirmek tamamen başka bir canavar.



genel-7