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ジェイムズウェッブ宇宙望遠鏡の本気!最新の最高画質画像がヤバイ

宇宙ヤバイchキャベチ

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どうも!宇宙ヤバイch中の人のキャベチです。

今回は「JWSTの鏡の調節が完了!最新の超高画質画像が公開」というテーマで動画をお送りしていきます。

去年2021年12月25日には、あのハッブル宇宙望遠鏡の後継機とされる「ジェイムズウェッブ宇宙望遠鏡(JWST)」の打ち上げが成功し、その後望遠鏡の展開作業を終えながら、現在では観測地点となる目標地点に到着しました。

Credit:NASA's Goddard Space Flight Center
Credit:NASA's Goddard Space Flight Center

ハッブル宇宙望遠鏡は高度約570kmを周回し、そこから宇宙を観測していたのに対し、JWSTは太陽-地球系の「ラグランジュ点2(L2)」というところから観測を行います。

ここは地球から150万kmほど離れた場所です。

●これまでの活動と公開された画像

Credit:NASA
Credit:NASA

これまでJWSTは目標地点L2にて、本格的な観測までに必要な様々な調整作業を行ってきました。

その過程でJWSTが宇宙で初めて撮影した実写画像が、今年2022年の2月11日に公開され話題になりました。

その実際の画像がこちらになります。

Credit:NASA
Credit:NASA

JWSTはサンシールド(遮光板)の大きさが22m×12m、主鏡の直径が6.5mもあります。

JWSTの主鏡は1枚ではなく、18枚の六角形の鏡を組み合わせた構造になっています。

実はJWSTはこの18枚の六角形の鏡全てが独立して動く構造になっており、それらの鏡それぞれで反射された観測対象からの光が、1枚の副鏡に集められ、その後観測機器へと送られます。

Credit:NASA
Credit:NASA

JWSTはこのような構造のため、18枚の鏡全てを連動させて1枚の鏡として機能させるためには、それぞれの位置調整を正確に行う必要があります。

実は実写画像に映し出された18個の光源は全て、地球からおおぐま座の方向に約260光年離れた位置にある、「HD 84406」という恒星からの光です。

撮影時点では18枚の鏡それぞれの位置調整がまだ済んでいなかったため、このように一つの天体からの光が18個に分かれて見えてしまっています。

Credit: NASA/STScI
Credit: NASA/STScI

そして2月18日には、18枚の鏡の位置と、さらに副鏡も調整された結果、バラバラだった18個の点が綺麗な六角形に統一された画像が公開されました。

その後、それぞれの鏡からやってきた光が観測機器の1点に集中するよう鏡の調節が行われ、このようにより詳細な天体の姿が画像中心のたった1点に映し出されるようになりました。

こちらの画像は2月25日に公開されています。

Credit: NASA/STScI
Credit: NASA/STScI

そしてその後JWSTはfine phasingと呼ばれるより精密な調整段階を終え、3月17日にはJWSTの観測機器の一つであり、近赤外線波長で撮影を行う「NIRCam」によるこちらの画像が公開されました。

中心部にはりゅう座の方向に約2000光年離れた位置にある、2MASS J17554042+6551277と呼ばれる恒星が映し出されています。

多くの調整段階をクリアしたJWSTの性能は凄まじく、この時点でも背後の銀河が鮮明に映し出されるほど高精度な画像が得られています。

●最新の最高精度画像

Credit: NASA/STScI
Credit: NASA/STScI

そしてJWSTがこれまで行ってきた鏡の調整が遂に完了し、宇宙からやってきた光をこれ以上ない限界まで一点に集めることができるようになりました。

極限に一点に集まった光をJWSTが搭載する各観測機器へ送ることで、望遠鏡の性能の範囲で可能な最高解像度の画像が得られました。

それがこちらです。観測機器ごとに捉える光の波長が異なっています。

観測の対象となったのは、天の川銀河の隣にある矮小銀河、「大マゼラン雲」の一部です。

この領域からの光を正確に一点に集め、全ての機器で狭い範囲に密集した数十万個の星々が映し出されています。

この画像は非常に高画質で、拡大するとその解像度の高さが伺えます。

実際に科学的な観測に用いる機器は、NIRCam、NIRISS、MIRIの3つです。

この中で最も波長が長い光を捉えるMIRIでは、恒星からの光だけでなく、星間雲の輝きも映し出されています。

NIRSpecは光のスペクトルを調べるための分光器ですが、このように画像を撮影する機能も搭載されています。

所々黒い横線が入っていますが、これは機器の構造によるものであり、不具合ではないとのことです。

そしてFine Guidance Sensor(FGS)は、明るい星を目印とすることで、望遠鏡の向きを調整する機器です。

実際に他の機器による画像にはない、非常に明るい星が映し出されています。

調整用とはいえ、ここまで高精度な画像が得られていることから、JWSTの性能の高さを改めて実感させられます。

鏡の調整が済んだJWSTのチームは今後、先ほど紹介した観測機器の調節段階に入ります。

これらの観測機器には様々な撮影モードなどがあり、それらの調節を約2か月にわたって行っていくとのことです。

観測機器の調節段階が終えれば、いよいよJWSTの本格的な観測が始まります。

今年夏ごろからの観測開始が予定されているので、今から本当に楽しみです!

また今回の関連で、最も太陽系から距離が近く、生命の存在が期待されている「プロキシマb」という惑星で、仮に文明が存在していた場合、JWSTによって検出可能かどうかを検証している研究があります。

そちらについて以下の動画で詳細に解説しているので、併せてご覧ください。

https://blogs.nasa.gov/webb/2022/04/28/nasas-webb-in-full-focus-ready-for-instrument-commissioning/
https://jwst.nasa.gov/content/observatory/instruments/

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