Cum analizează oamenii de știință Universul, de fapt. Ce este spectroscopia, cum funcționează

Ca toate camerele din lume, instrumentele sofisticate de imagistică utilizate în telescoape detectează lungimile de undă ale luminii. În timp ce unele telescoape văd în lumină vizibilă, așa cum o fac ochii umani, altele lucrează la lungimi de undă pe care oamenii nu le pot vedea.

De exemplu, instrumentul NIRCam al telescopului spațial James Webb funcționează în lungimi de undă apropiate de infraroșu, în timp ce MIRI funcționează în infraroșu mediu.

Oamenii de știință și procesatorii de imagini folosesc aceste imagini pentru a putea vedea evenimente cosmice și obiecte care sunt invizibile pentru ochiul uman.

Aceste imagini sunt apoi traduse în culori care imită modul în care diferitele lungimi de undă ale luminii vizibile pe care le văd oamenii.

Telescoapele detectează multe tipuri diferite de lumină și fiecare tip de lumină dezvăluie o gamă largă de detalii despre spațiu. Unele telescoape, precum James Webb, includ și un instrument numit spectrometru care analizează lungimile de undă specifice ale luminii emise de un obiect.

Spectroscopia oferă o cantitate mult mai mare de informație

Studierea acestor spectre, numită spectroscopie, dezvăluie o cantitate masivă de informații despre un obiect.

„Spetrometrul microcalorimetru al XRISM, numit Resolve, este o colaborare între JAXA și NASA. Va crea spectre, măsurători ale intensității luminii pe o gamă de energii, pentru raze X de la 400 la 12.000 de electroni volți”, au declarat oamenii de știință.

Pe de altă parte, James Webb captează spectre similare, dar numai pentru lumina infraroșie. Chiar dacă telescoapele precum Webb sunt remarcabil de puternice și pot vedea obiecte extrem de îndepărtate, unele obiecte rămân imposibil de fotografiat direct.

„Spectroscopia este studiul modului în care materia interacționează cu lumina”, explică Sophia Roberts, producătorla NASA Goddard.

Near-Infrared Imager and Slitless Spectrograph, folosite de James Webb, captează date care „animă inima oamenilor de știință”, după cum spune Roberts.

Studiind un spectru de transmisie de la NIRISS al exoplanetei WASP-96 b, este posibilă detectarea și măsurarea gazelor cheie din atmosfera planetei pe baza modelului de absorbție, spre exemplu.