Maand: maart 2022

James Webb ST gefocust

Op 11 februari 2022 meldden we al dat de James Webb Space Telescope “first light” had bereikt, maar pas sinds vandaag zijn al de deelspiegels van de telescoop ook perfect uitgelijnd en gefocust.

Dus eigenlijk is het pas vandaag dat hij echt “first light” heeft.

Toch zou er nog een hoop werk zijn voor hij ten volle kan worden gebruikt, zelfs al zijn de resultaten al erg goed.

Momenteel is nog enkel “diffraction limited alignment” van de telescoop bereikt. De beelden zijn zo precies samen gefocust als volgens de natuurwetten mogelijk is. Daarvoor werden de 18 deelspiegels met behulp van motortjes tot op minder dan de breedte van een haartje gericht.

De James Webb ST wordt wel eens de opvolger van de Hubble ST genoemd, maar dat geeft een verkeerd beeld. De telescopen bekijken immers niet dezelfde golflengten. De afbeelding hierboven toont dat de Hubble ST van ultraviolet tot nabij infrarood keek, terwijl de James Webb ST van het nabije tot het midden-infrarood kijkt. Beide telescopen zien eigenlijk even scherp, maar in golflengten die voor elkaar onzichtbaar zijn.

Het uitlijnen gebeurt met het hoofdcamerasysteem, genaamd NIRCam. Nu moet worden uitgezocht of dat ook werkt voor de drie andere instrumentpakketten van de telescoop. Het is mogelijk dat er nog kleine wijzigingen, en zelfs wat compromissen, nodig zijn t.o.v. de huidige configuratie. Belangrijke aanpassingen worden echter niet verwacht.

Dat is hoe dan ook een succes, want toen de Hubble was gelanceerd, waren de resultaten aanvankelijk teleurstellend. Er was een extra vlucht van een ruimtependel nodig om de Hubble van een lens te voorzien om het beeld goed in focus te krijgen. Gelukkig werkte de telescoop daardoor optimaal, en ontwikkelde hij een lange en succesvolle geschiedenis.

Als testster werd 2MASS J17554042+6551277, gebruikt, die onlangs de lange naam een tamelijk anonieme doorsneester is. De puntenstructuur van de ster is het resultaat van het ontwerp van de primaire spiegel, en het was ook verwacht.

De vorm van de 18 hexagonen levert een zwak diffractiepatroon op, waardoor heldere sterren er als puntige sneeuwvlokken uitzien. Voor de wetenschappelijke toepassingen is dat geen probleem, maar het levert wel opvallende beelden op.

De eerste foto levert trouwens niet alleen de ijkster en enkele andere sterren op, maar ook ovalen vlekjes die verafgelegen sterrenstelsels zijn, misschien wel miljarden lichtjaren ver.

14 maart: π-dag!

In 1706 werd De Griekse letter π voor de eerste keer door William Jones gebruikt om het getal PI weer te geven.

Dat is de verhouding van de doorsnede van een cirkel tot de omtrek van de cirkel. Het is ongeveer gelijk aan 3,14159.

Het is pas sinds het midden van de 18e eeuw dat het gebruikelijk is om die verhouding met de Griekse letter “π” weer te geven.

De wiskundige William Jones uit Wales gebruikte het teken in zijn boek “Synopsis Palmariorum Matheseos” voor de eerste keer. Het was de afkorting van het Grieks woord “περιϕέρεια”, dat “periferie” of “omtrek” betekent.

Weetjes worden vaak pas echt interessant als je wat verder denkt.

De formule om de omtrek van een cirkel te berekenen, en in het verlengde daarvan het oppervlak ervan, net als het oppervlak en het volume van een bol, is geen formule die een duidelijk antwoord geeft: het is niet meer dan een benadering, handig gecamoufleerd doordat de constante van Archimedes wegmoffelt dat het geen exact bekend getal is.

Ook in de formules voor een ellips zit PI. Ook daarvan kunnen we dus de omtrek niet precies berekenen.

Aangezien pi een oneindig, niet-herhalend decimaal getal is, komt elke mogelijke combinatie van cijfers erin voor. Als je die cijfers omzet in een reeks nullen en enen, dus in een binaire reeks, en dat als een code beschouwt die je kunt omzetten in informatie, dan komt in PI alles voor wat was, is en zal zijn.

Maar hoe zit dat dan met bollen in de natuur? En met de meest mysterieuze bol die de natuur kent: een zwart gat? Als PI het onmogelijk maakt de omtrek van een cirkel met een gegeven diameter te berekenen, is er dan in de natuur geen merkwaardige breuk tussen cirkels en hun diameter?

Nee, omdat er in de natuur geen perfecte cirkels of bollen voorkomen.

Er komen dus ook geen perfect bolvormige zwarte gaten voor.

Ook iets om eens over na te denken.