Как обрабатываются изображения телескопа "Джеймс Уэбб"?

Первые цветные изображения, полученные телескопом Джеймса Уэбба (JWT), захватывают дух. Они открывают бесчисленные туманности и галактики в таком виде, в каком их еще никогда не видели. Однако следует помнить, что обсерватория собирает свет только в инфракрасном и ближнем инфракрасном диапазоне, который человеческий глаз не видит. Откуда же берутся эти прекрасные цвета?

Астрономия часто проводится за пределами видимого спектра. Многие объекты светятся в ультрафиолетовом, рентгеновском или радиоспектре (в зависимости от длины волны фотона). Телескоп Джеймса Уэбба (JWT) предназначен для съемки инфракрасного света. Эти длины волн способны проникать сквозь плотные облака газа и пыли, позволяя исследователям увидеть то, что раньше было скрыто за завесой.

Мы также знаем, что свет ранней Вселенной растягивался (красное смещение) по мере расширения Вселенной. Именно поэтому самые удаленные объекты видны только в инфракрасном диапазоне.

Как вы можете видеть ниже, необработанные изображения, собранные JWT, с нашей точки зрения выглядят не очень похоже. Именно поэтому их обрабатывают специальные команды. С одной стороны, исследователи обязательно убирают такие артефакты, как космические лучи и отражения от ярких звезд, которые попадают в детекторы телескопа. При необходимости данные также переводятся в видимый свет, который могут воспринимать наши глаза. Это называется репрезентативной колоризацией.

В видимом спектре синий и фиолетовый свет имеют самые короткие длины волн, а красный — самые длинные. Поэтому при таком "переводе" более длинные инфракрасные волны получают более красные цвета, а более короткие — более синие. Спектр делится на столько цветов, сколько необходимо команде для захвата полного спектра света, представленного на изображении.

В ходе этого процесса также возможно, что некоторые элементы изображения представлены одним и тем же цветом. Например, ионизированный водород и сера излучают красный свет. В этом случае водород может быть смещен в зеленый видимый свет, чтобы дать зрителю больше информации.

Наконец, когда изображения с телескопа собраны, специалисты по обработке изображений совместно с учеными решают, какие особенности того или иного объекта должны быть выделены. Например, в случае с туманностью Карина разные фильтры улавливали синий ионизированный газ и красную пыль. Первоначально газ заслонял структуру пыли. Поэтому ученые попросили команду по обработке изображений немного уменьшить газ.