A JWST parallaxisa
(Rovat: Távoli világok kutatói, Szárnyaló képzelet - 2022.05.05 07:15.)

A végleges működési helyét elért James Webb-űrtávcső segítségével látványosan szemléltethető a parallaxis jelensége.

A 2021. december 25-én indított James Webb-űrtávcső (JWST) körülbelül egy hónap alatt érte el állomáshelyét, a Nap–Föld-rendszer L₂ Lagrange-pontját, amely körülbelül 1,5 millió km távolságban van a Földtől. Ez a távolság kedvező ahhoz, hogy látványosan szemléltetni lehessen a parallaxis – a csillagászatban igen fontos – jelenségét. Ha ugyanis a JWST-t két, egymástól 100 km távolságban lévő megfigyelő ugyanabban a pillanatban lefényképezi, akkor a két felvételen a csillagos égi háttérhez képest a JWST fénypontja 13,76 ívmásodperccel (”) eltérő helyzetben látszik, vagyis 100 km-es bázisvonalat használva az 1,5 millió km-re lévő JWST parallaxisa 6,88” (definíciója értelmében a parallaxis a látszó eltolódás szögének fele).

A demonstrációt tajvani és indiai csillagászok végezték. Tajvanon a Lulin 1 méteres távcsövet (Lulin One-meter Telescope, LOT) használták (120° 52' 25'' K, 23° 28' 07'' É), Indiában pedig a 0,7 méter átmérőjű GROWTH India távcsövet (GIT, 78° 57' 55,1” K, 32° 46' 44,1” É). Mindkét távcsővel 2022. február 8-án 14:52 UT-től kezdődően 17–17 felvételt készítettek, majd a két sorozatból kiválasztották azt a kettőt, amelyek időben legközelebb estek egymáshoz (UT 15:05:38 a GIT távcsővel és 15:05:22 a LOT távcsővel). Mindkét felvételen egyértelműen azonosítani tudták a JWST-t, és megállapították, hogy a két képen az űrtávcső fénypontja egymáshoz képest 566,0”-cel eltolódva látszik (ez a telihold átmérőjének kb. harmada), azaz parallaxisa 283,0”. Figyelembe véve a két földi távcső kb. 4214,17 km távolságát, ebből a JWST távolságára 1,5358 millió km-t kaptak.

A GIT (fent) és a LOT (lent) távcsövekkel készített közel szimultán felvételpár a JWST-ről. A sárgával bekarikázott csillag ugyanaz az önkényesen kiválasztott referenciacsillag a két felvételen. A JWST égi koordinátái az egyes felvételeken a következők: GIT: 07^h 26^m 40,0^s; 09° 57’ 04,6” és LOT: 07^h 26^m 03,0^s, 09° 59’ 30,0”) (Kép: Ngeow et al. 2022)

Ezután két korrekciót végeztek el. Mivel a GIT és LOT távcsövek említett távolsága a Föld felszínén mért távolság, ebből kiszámították, hogy tényleges távolságuk (a két földfelszíni pontot összekötő gömbi húr hossza) 4142 km. Figyelembe vették azt is, hogy a két obszervatóriumot összekötő egyenes nem volt merőleges a JWST látszó irányára, hanem azzal 79,6 fokos szöget zárt be. A két korrekció elvégzése után a JWST távolságára 1,4849 millió km-t kaptak, kb. 200 km-es hibával (ami a 0,08” pozíciómérési pontosságból adódott).

A parallaxis fogalmát szemléltető mérést bemutató 100 másodperces animáció. (Forrás: GROWTH India)

A Research Notes of the American Astronomical Society című folyóiratban megjelent publikáció szerzői hangsúlyozzák, hogy munkájuk kizárólag oktatási célú, a parallaxis fogalmának megismertetését, szemléltetését szolgálja. Ennek érdekében eredeti felvételpárjukat mindazok számára hozzáférhetővé tették, akik a távcsöves megfigyelést nem tudják maguk elvégezni, a számítást viszont igen.

(A minap egyébként a JWST azzal került a hírekbe, hogy sikeresen befejeződött csillagászati berendezéseinek beállítása. Az űrtávcső mind a négy fedélzeti tudományos műszere képes éles, jól fókuszált felvételeket készíteni. Már csak a műszerek mintegy 2 hónapon át tartó végső kalibrációja van hátra ahhoz, hogy a JWST a nyáron megkezdje tudományos programjának végrehajtását. – A szerk.)