Ce sont les premiers cubes de données d'ingénierie pour chacune des douze bandes spectrales MRS, illustrant l'enregistrement astrométrique et la qualité d'image pour les observations de HD 37122. Dans chaque panneau, le cercle cyan en pointillés montre une région de rayon de 1 seconde d'arc autour de l'emplacement prévu de l'étoile dans coordonnées célestes. Alors que l'étoile est brillante à des longueurs d'onde courtes, elle s'estompe vers des longueurs d'onde plus longues, où le MRS détecte également l'émission thermique du miroir primaire de Webb. Crédit :NASA, ESA et le consortium MIRI
L'équipe du télescope spatial James Webb de la NASA continue de parcourir les 17 modes d'instruments scientifiques. Cette semaine, ils ont coché les numéros (5) séries chronologiques NIRCam grism et (4) séries chronologiques d'imagerie, toutes deux utilisées pour étudier les exoplanètes et d'autres sources variables dans le temps; (12) Mode d'interférométrie à masquage d'ouverture NIRISS, pour la détection directe d'un objet faible très proche d'un objet brillant ; (11) Spectroscopie sans fente à grand champ NIRISS, pour l'étude des galaxies lointaines; et (9) séries temporelles d'objets brillants NIRSpec, pour l'étude des exoplanètes. Cela totalise sept modes approuvés à ce jour, avec 10 encore à parcourir.
Cette semaine, nous présentons le mode de spectroscopie à résolution moyenne de MIRI et partageons nos premières données d'ingénierie spectroscopique. Nous avons demandé à deux des membres de l'équipe de mise en service du MIRI, David Law, du Space Telescope Science Institute (STScI), et Alvaro Labiano, du Centro de Astrobiologίa (CAB), de nous expliquer ce mode :
"L'un des modes d'instrument les plus complexes de Webb est le spectromètre à résolution moyenne MIRI (MRS). Le MRS est un spectrographe à champ intégral, qui fournit simultanément des informations spectrales et spatiales pour l'ensemble du champ de vision. Le spectrographe fournit des données tridimensionnelles. cubes" dans lesquels chaque pixel d'une image contient un spectre unique. De tels spectrographes sont des outils extrêmement puissants pour étudier la composition et la cinématique des objets astronomiques, car ils combinent les avantages de l'imagerie traditionnelle et de la spectroscopie.
"Le MRS est conçu pour avoir un pouvoir de résolution spectrale (longueur d'onde observée divisée par la plus petite différence de longueur d'onde détectable) d'environ 3 000. C'est suffisamment élevé pour résoudre les principales caractéristiques atomiques et moléculaires dans une variété d'environnements. Aux décalages vers le rouge les plus élevés, le MRS sera en mesure d'étudier l'émission d'hydrogène des premières galaxies. À des décalages vers le rouge plus faibles, il sondera les caractéristiques moléculaires des hydrocarbures dans les galaxies voisines poussiéreuses et détectera les empreintes spectrales lumineuses d'éléments tels que l'oxygène, l'argon et le néon qui peuvent nous renseigner sur les propriétés de gaz ionisé dans le milieu interstellaire. Plus près de nous, le MRS produira des cartes des caractéristiques spectrales dues à la glace d'eau et aux molécules organiques simples dans les planètes géantes de notre propre système solaire et dans les disques de formation de planètes autour d'autres étoiles.
Cette partie de la gamme de longueurs d'onde MIRI MRS montre les données d'étalonnage d'ingénierie obtenues de la galaxie Seyfert NGC 6552 (ligne rouge) dans la constellation Draco. La caractéristique d'émission forte est due à l'hydrogène moléculaire, avec une caractéristique supplémentaire plus faible à proximité. La ligne bleue montre un spectre Spitzer IRS à résolution spectrale inférieure d'une galaxie similaire à des fins de comparaison. Les observations du test Webb ont été obtenues pour établir l'étalonnage de la longueur d'onde du spectrographe. Crédit :NASA, ESA et le consortium MIRI
"Afin de couvrir le plus efficacement possible la large gamme de longueurs d'onde de 5 à 28 microns, les unités de champ intégrales MRS sont divisées en douze bandes de longueurs d'onde individuelles, chacune devant être calibrée individuellement. Au cours des dernières semaines, l'équipe MIRI ( un grand groupe international d'astronomes des États-Unis et d'Europe) s'est concentré principalement sur l'étalonnage des composants d'imagerie du MRS. Ils veulent s'assurer que les douze bandes sont spatialement bien alignées les unes avec les autres et avec l'imageur MIRI, afin qu'il puisse être utilisé pour placer des cibles avec précision dans le plus petit champ de vision MRS. Nous montrons quelques premiers résultats de test de ce processus d'alignement, illustrant la qualité d'image obtenue dans chacune des douze bandes en utilisant les observations de l'étoile géante K brillante HD 37122 (située dans le ciel du sud près du Grand Nuage de Magellan).
"Une fois que l'alignement spatial et la qualité d'image de plusieurs bandes sont bien caractérisés, l'équipe MIRI donnera la priorité à l'étalonnage de la réponse spectroscopique de l'instrument. Cette étape comprendra la détermination de la solution de longueur d'onde et de la résolution spectrale dans chacun des douze champs de vision à l'aide d'observations. d'objets compacts à ligne d'émission et de nébuleuses planétaires diffuses éjectées par des étoiles mourantes. Nous montrons le pouvoir de résolution spectral exceptionnel du MRS avec un petit segment d'un spectre obtenu à partir d'observations techniques récentes du noyau galactique actif au cœur de la galaxie Seyfert NGC 6552 Une fois ces caractéristiques de base de l'instrument établies, il sera possible de calibrer le MRS afin qu'il soit prêt à supporter la richesse des programmes scientifiques du cycle 1 qui doivent démarrer dans quelques semaines." Le télescope spatial James Webb de la NASA poursuit l'alignement multi-instruments
