Los ingenieros del Telescopio Espacial James Webb ya han completado dos fases más del proceso de alineación de espejos de siete pasos y tres meses de duración. Esta semana, el equipo hizo más ajustes en los segmentos espejo junto con la actualización de la alineación de su espejo secundario. Estos refinamientos permitieron que los 18 segmentos espejo trabajaran juntos, por primera vez, para producir una imagen unificada.
Como puede ver en la imagen de arriba, esta vista de la estrella A muestra una imagen en lugar de las 18 vistas, una de cada segmento, que vimos a principios de esta semana. Los ingenieros de la NASA dicen que después de futuros pasos de alineación, la imagen será aún más nítida.
«Todavía tenemos trabajo por hacer, pero estamos cada vez más satisfechos con los resultados que estamos viendo», dijo Lee Feinberg, gerente de elementos de telescopio óptico de Webb, en una entrada de blog. «Los años de planificación y pruebas están dando sus frutos, y el equipo no podría estar más emocionado de ver lo que traen las próximas semanas y meses».
La estrella de esta imagen es diferente de la que se usó anteriormente (HD 84406).
«Necesitamos estrellas más débiles para los pasos posteriores», dijo Marshall Perrin, científico adjunto del proyecto de JWST, en Twitter.«Hemos usado un montón de estrellas diferentes hasta ahora y usaremos muchas más. Resulta que este es 2MASS J05042687-5438018, una estrella de K=8.8 mag».
Perrin agregó que el patrón de copo de nieve en la imagen única es la difracción de la forma hexagonal de cada segmento.
«Este patrón va a ser una firma de imágenes JWST, en lugar de las puntas de difracción en forma de grande que tienen el Hubble y muchos otros telescopios», agregó Perrin. «A medida que continuamos eliminando los espejos, y el pico central se vuelve cinco veces más nítido y 25 veces más brillante, las espigas de difracción se estrecharán y se volverán más débiles. … ¡Después de una década más de simular estas [imágenes], es una delicia verlas de verdad!»
El instrumento de Cámara Infrarroja Cercana (NIRCam) de JWST tomó las imágenes de esta estrella, que se están utilizando para alinear los espejos y calibrar el telescopio.
Los dos pasos que se tomaron esta semana se llaman Alineación de Segmentos y Apilamiento de Imágenes. Segment Alignment corrige la mayoría de los grandes errores de posicionamiento para los segmentos. Un proceso llamado Recuperación de Fases utiliza análisis matemáticos para determinar los errores de posicionamiento precisos de los segmentos. En esta fase, los segmentos todavía no funcionan juntos como un solo espejo.
Este gif animado muestra las imágenes «antes» y «después» de Segment Alignment, cuando el equipo corrigió grandes errores de posicionamiento de sus segmentos primarios de espejo y actualizó la alineación de la réplica secundaria.
En Apilamiento de imágenes, las imágenes de cada imagen de segmento se apilan una encima de la otra. Luego, las imágenes de segmentos individuales se mueven de modo que caigan precisamente en el centro del campo de visión para producir una imagen unificada. Esto pone toda la luz en un solo lugar del detector.
«Todavía tenemos que asegurarnos de que la luz llegue al detector al unísono perfecto, lo que hará que la resolución sea 5 veces mejor de lo que ves aquí», dijo Klaus Pontoppidan, científico del proyecto JWST en Twitter.
El equipo ahora comenzará a hacer ajustes aún más pequeños en las posiciones de los espejos de Webb.
Aunque Image Stacking puso toda la luz de una estrella en un solo lugar en el detector de NIRCam, los segmentos del espejo siguen actuando como 18 telescopios pequeños en lugar de uno grande. Los segmentos ahora necesitan estar alineados entre sí con una precisión menor que la longitud de onda de la luz.
El equipo ahora está trabajando en eso, comenzando la cuarta fase de alineación de espejos, llamada Coarse Phasing, donde NIRCam se utiliza para capturar espectros de luz de 20 pares separados de segmentos de espejo. Esto ayuda al equipo a identificar y corregir el desplazamiento vertical entre los segmentos del espejo, o pequeñas diferencias en sus alturas. Esto hará que el único punto de luz estelar sea progresivamente más nítido y más centrado en las próximas semanas.
Pero a partir de ahora, el proceso será iterativo, donde una vez que se logre un cierto nivel de alineación y enfoque, los ingenieros pueden tener que volver atrás y volver a hacer ciertos pasos para lograr una alineación perfecta.
«Alineas los espejos, luego los revisas, y luego necesitas retroceder unos pocos pasos y ajustarlos y más recientes, y luego volver a pasar por todo el proceso de nuevo», me dijo Feinberg el mes pasado, «por lo que el proceso tomará aproximadamente tres meses».
Los miembros del equipo continúan compartiendo sus experiencias y proporcionando más información sobre el proceso de alineación en el blog de JWST.
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Karla Isela Lara Flores