ジェームズ ウェッブ宇宙望遠鏡 (JWST) からの最初の処理済み画像のリリースにより、この技術的驚異が宇宙に対する私たちの理解に革命をもたらすことは明らかです。今後も多くの発見が行われますが、おそらくもっと些細な結果の 1 つの側面から、いくつかの疑問が生じます。JWST の星の画像には、なぜそれらから 8 つのスパイクが発生しているのでしょうか?
スパイクは本物ではなく、光が望遠鏡の光学系とどのように相互作用するかの結果です。それらは回折のプロセスによって作成されます。これは、光がエッジに遭遇したときにすべての望遠鏡内で発生する効果です。他の望遠鏡で生成された画像でも、同様の「回折スパイク」を見たことがあるかもしれません。
回折スパイクは通常、主鏡の前に保持された副鏡を使用する望遠鏡で生成されます。それらを作成するのは二次サポートです。 JWSTには、メインのセグメントミラーの前に保持されたサブミラーがあります。 3 つのサポートがあり、1 つが垂直で、2 つが垂直に対して 150º の角度になっています。各サポートの両端は、エッジに対して直角に回折スパイクを生成します。その結果、3 つのサポートが 6 つの回折スパイクを生成します。
驚くべきことに、JWST の二次サポートによって生成されるスパイクは、最も目立つものではありません。最も劇的な回折スパイクを生成するのは、60 度間隔で配置された 6 つの六角形ミラー セクションのエッジです。
六角形のミラー セクションが 6 つのスパイクを生成し、セカンダリがさらに 6 つのスパイクを生成すると、合計で 12 個の回折スパイクが見られると予想される場合があります。巧妙な設計により、4 つのセカンダリ サポート スパイクが 4 つのミラー セクション スパイクと重なり、結果として隠されます。 JWST の画像の 1 つにある星を見ると、六角形に分割された主鏡からの 6 つの大きなスパイクと、垂直の副鏡からの 2 つの小さなスパイクが見えます。この効果は、明るい星で見るのが最も簡単です。
典型的な回折スパイクを注意深く見ると、破線のように見えることがわかります。これは干渉によって引き起こされ、スパイクが形成されると、回折された光波が互いに強化および打ち消し合います。
JWST の詳細:
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