Estes são os primeiros cubos de dados de engenharia para cada uma das doze bandas espectrais MRS, ilustrando o registro astrométrico e a qualidade da imagem para observações de HD 37122. Em cada painel o círculo ciano tracejada mostra uma região de raio de 1 segundo de arco em torno da localização esperada da estrela em coordenadas celestes. Enquanto a estrela é brilhante em comprimentos de onda curtos, ela desaparece em comprimentos de onda mais longos, onde o MRS também detecta a emissão térmica do espelho primário de Webb. Crédito:NASA, ESA e o Consórcio MIRI
A equipe do Telescópio Espacial James Webb da NASA continua trabalhando nos 17 modos de instrumentos científicos. Esta semana eles verificaram os números (5) séries temporais NIRCam grism e (4) séries temporais de imagens, ambas usadas para estudar exoplanetas e outras fontes de variáveis temporais; (12) modo de interferometria de mascaramento de abertura NIRISS, para detecção direta de um objeto fraco que está muito próximo de um brilhante; (11) Espectroscopia sem fenda de campo amplo NIRISS, para estudar galáxias distantes; e (9) séries temporais de objetos brilhantes NIRSpec, para estudar exoplanetas. Isso totaliza sete modos aprovados até o momento, com 10 ainda a serem aprovados.
Esta semana, apresentamos o modo de espectroscopia de resolução média do MIRI e compartilhamos nossos primeiros dados de engenharia espectroscópica. Pedimos a dois membros da equipe de comissionamento do MIRI – David Law, do Space Telescope Science Institute (STScI), e Alvaro Labiano, do Centro de Astrobiologίa (CAB) – para nos explicar esse modo:
"Um dos modos de instrumento mais complexos do Webb é com o MIRI Medium Resolution Spectrometer (MRS). O MRS é um espectrógrafo de campo integral, que fornece informações espectrais e espaciais simultaneamente para todo o campo de visão. O espectrógrafo fornece dados tridimensionais cubos' em que cada pixel de uma imagem contém um espectro único.Tais espectrógrafos são ferramentas extremamente poderosas para estudar a composição e cinemática de objetos astronômicos, pois combinam os benefícios da imagem tradicional e da espectroscopia.
"O MRS foi projetado para ter um poder de resolução espectral (comprimento de onda observado dividido pela menor diferença de comprimento de onda detectável) de cerca de 3.000. Isso é alto o suficiente para resolver os principais recursos atômicos e moleculares em uma variedade de ambientes. Nos redshifts mais altos, o MRS será capaz de estudar a emissão de hidrogênio das primeiras galáxias. Em redshifts mais baixos, ele investigará características de hidrocarbonetos moleculares em galáxias empoeiradas próximas e detectará as impressões digitais espectrais brilhantes de elementos como oxigênio, argônio e néon que podem nos informar sobre as propriedades de gás ionizado no meio interestelar Mais perto de casa, o MRS produzirá mapas de características espectrais devido ao gelo de água e moléculas orgânicas simples em planetas gigantes em nosso próprio sistema solar e em discos formadores de planetas ao redor de outras estrelas.
Esta parte da faixa de comprimento de onda MIRI MRS mostra dados de calibração de engenharia obtidos da galáxia Seyfert NGC 6552 (linha vermelha) na constelação de Draco. A característica de emissão forte é devido ao hidrogênio molecular, com uma característica adicional mais fraca nas proximidades. A linha azul mostra um espectro Spitzer IRS de resolução espectral mais baixa de uma galáxia semelhante para comparação. As observações do teste Webb foram obtidas para estabelecer a calibração do comprimento de onda do espectrógrafo. Crédito:NASA, ESA e o Consórcio MIRI
"Para cobrir a ampla faixa de comprimento de onda de 5 a 28 mícrons da forma mais eficiente possível, as unidades de campo integral do MRS são divididas em doze bandas de comprimento de onda individuais, cada uma das quais deve ser calibrada individualmente. Nas últimas semanas, a equipe do MIRI ( um grande grupo internacional de astrônomos dos EUA e da Europa) tem se concentrado principalmente na calibração dos componentes de imagem do MRS. Eles querem garantir que todas as doze bandas estejam espacialmente bem alinhadas entre si e com o MIRI Imager, para que ele possa ser usado para colocar alvos com precisão no campo de visão menor do MRS. Mostramos alguns resultados de testes iniciais deste processo de alinhamento, ilustrando a qualidade da imagem alcançada em cada uma das doze bandas usando observações da brilhante estrela gigante K HD 37122 (localizada no céu do sul perto da Grande Nuvem de Magalhães).
"Uma vez que o alinhamento espacial e a qualidade da imagem das várias bandas estejam bem caracterizados, a equipe do MIRI priorizará a calibração da resposta espectroscópica do instrumento. Esta etapa incluirá a determinação da solução de comprimento de onda e resolução espectral em cada um dos doze campos de visão usando observações de objetos compactos de linha de emissão e nebulosas planetárias difusas ejetadas por estrelas moribundas. Mostramos o excepcional poder de resolução espectral da MRS com um pequeno segmento de um espectro obtido a partir de observações recentes de engenharia do núcleo galáctico ativo no núcleo da galáxia Seyfert NGC 6552 . Uma vez que essas características básicas do instrumento sejam estabelecidas, será possível calibrar o MRS para que ele esteja pronto para suportar a riqueza dos programas científicos do Ciclo 1 que devem começar em poucas semanas."
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