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Es geht voran: James-Webb-Teleskop erreicht den nächsten Meilenstein
Es dauerte nur drei Wochen. Die ersten Aufnahmen des zu Kalibrierungszwecken auserkorenen Sterns HD84406 hatten noch gewirkt, als seien sie Zufallsaufnahmen eines Sternhaufens. Verstreut strahlten 18 Lichtpunkte aus dem All.
Phase 1: Dieses Bildmosaik wurde erstellt, indem das Teleskop auf einen hellen, isolierten Stern im Sternbild Ursa Major, bekannt als HD 84406, gerichtet wurde. Dieser Stern wurde ausgewählt, weil er leicht zu erkennen ist und nicht von anderen Sternen ähnlicher Helligkeit überlagert wird. (Quelle: Nasa)
Nur eine Woche später konnte das JWST dann eine weit strukturierter wirkende Aufnahme veröffentlichen. Die zeigte eine symmetrische Anordnung von 18 Aufnahmen, die erstmals als Bilder desselben Sterns zu erkennen waren.
Phase 2: Das ursprüngliche Bildmosaik, das 18 zufällig angeordnete Kopien desselben Sterns zeigt, diente als Ausgangspunkt für den Ausrichtungsprozess. Um die erste Phase der Ausrichtung abzuschließen, bewegte das Team die Hauptspiegelsegmente, um die Sternlichtpunkte in einem sechseckigen Bildfeld anzuordnen. Jeder Sternlichtpunkt ist mit dem entsprechenden Spiegelsegment beschriftet, das ihn eingefangen hat. (Quelle: NASA/STScI/J. DePasquale)
Dieses „Segment Alignment“, also die Anordnung der Spiegelsegmente hatte as Team in der vergangenen Woche noch einmal verfeinert. Das zeigt ein auf Twitter gepostetes Video.
Nun musste über einen weiteren Kalibrierungsschritt die Ausrichtung der 18 wabenförmig angeordneten Spiegelelemente so angepasst werden, dass sie sich gegenseitig so überlagern, dass schlussendlich ein einzelnes Sternbild übrigbleibt. Diesen Schritt hat die Nasa als „Image Stacking“ bezeichnet.
Phase 3: In dieser Phase der Ausrichtung, die als Image Stacking bezeichnet wird, werden die einzelnen Segmentbilder so verschoben, dass sie genau in der Mitte des Feldes liegen, um ein einheitliches Bild anstelle von 18 zu erzeugen. In diesem Bild liegen alle 18 Segmente übereinander. Nach weiteren Ausrichtungsschritten wird das Bild noch schärfer sein. (Bildquelle: NASA/STScI)
Wie das obige Bild zeigt, ist es dem JWST-Team gelungen, auch das „Image Stacking“ (Bildüberlagerung) erfolgreich abzuschließen. Damit ist der Prozess indes immer noch nicht abgeschlossen, denn bei genauerem Hinsehen wird deutlich, dass das Bild unscharf ist.
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Das liegt daran, dass das JWST 18 Einzelbilder zu einem zusammensetzt, also im Grunde nicht wie ein, sondern wie 18 Teleskope arbeitet. Konkret hat das Gesamtbild so nur die Auflösung, die das einzelne Spiegelsegment mit seiner Größe von 1,20 Meter liefert. Letztlich sollen aber die vollen 6,50 Meter der Summe der Spiegelsegmente genutzt werden.
Dazu wird in der nächsten Kalibrierungsstufe weiter an der Feinabstimmung der Segmente gearbeitet. Wie Nasa-Forscher Mark McCaughrean auf Twitter erläutert, werden dazu „die Segmente leicht nach oben und unten bewegt, sodass die Spitzen und Täler in den Lichtwellen von jedem in Phase mit allen anderen sind.“
Dann passiere „interferometrische Magie“, was zu einer „schärferen Auflösung“ mit mehr Details führen werde. Das werde sicherlich eine ganze Weile dauern. Zu berücksichtigen sei aber, dass für den Prozess sechs Monate angesetzt sind und erst zwei Monate davon verbraucht seien.
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