Почему звезды на снимках JWST имеют 8 лучей?
Изображения JWST просто поражают воображение, обеспечивая невероятное разрешение инфракрасной Вселенной. Демонстрация слабых туманностей или далеких галактик имеет любопытный побочный эффект: обычно более близкие и, безусловно, более яркие звезды появляются с резкими лучами — шесть больших и два маленьких. Этот эффект настолько характерен, что по нему можно с первого взгляда определить, что снимок сделан JWST.
Причина появления лучей кроется в архитектуре телескопа – с этим приходится сталкиваться любой современной обсерватории. Телескопы для продвинутой астрономии уже не используют линзы для увеличения далеких объектов космоса. Вместо них используются зеркала. Так, свет сначала отражается от первичного зеркала и попадает на вторичное зеркало. Вторичное зеркало находится прямо перед первичным, и его расположение и способ удержания могут создавать своеобразные картины.
Рассмотрим конкретно JWST. Его вторичное зеркало имеет круглую форму и держится на трех стойках. Раскосы вызывают явление, известное как дифракция. Это влияние на волны препятствия на их пути. В случае трех стоек вторичного зеркала свет от яркого объекта создает дифракционные лучи. Каждая стойка дает два луча под углом 90 градусов по отношению к ней, и в сумме получается шесть. Но если их посчитать, то на изображении точно восемь лучей: шесть больших и два маленьких.
Так что же получается? У JWST есть еще одна особенность. Его главное зеркало сегментировано и состоит из 18 шестиугольных частей, которые также создают дифракционные особенности. На самом деле, именно форма зеркал вносит наибольший вклад в появление лучей. Края зеркал дают наиболее заметные лучи, поэтому они расположены равномерно: зеркала представляют собой правильные шестиугольники.
Так почему их не 12? Что ж, команда оказалась достаточно умной, чтобы совместить четыре луча зеркала с четырьмя лучами стоек, так что в итоге у вас появилось восемь. Присмотревшись к лучам (чем ярче звезда, тем легче), вы увидите, что их кончики часто очень тусклые и могут даже выглядеть как пунктирная линия.
Это еще один эффект, который часто следует за дифракцией, известный как интерференция, когда световые волны затем нейтрализуют или усиливают друг друга в зависимости от того, как они перекрываются.
