韦伯望远镜首照发布:迄今最遥远、最清晰的宇宙深空图像

站长资讯 (16) 2022-07-12 15:37:39

美国国家航空航天局(NASA)发布来自詹姆斯·韦伯太空望远镜的第一张照片,显示了人类历史上捕捉到“最遥远、最清晰的宇宙深空全彩红外图像”。韦伯望远镜于去年12月发射升空,是有史以来性能最强大、造价最高的太空望远镜,以前所未有的程度观测更深邃的宇宙。

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韦伯太空望远镜第一张照片发布,主体为星系团SMACS 0723

首照主体为星系团

包含了数千个星系

当地时间7月11日下午,白宫举行NASA图像预览的记者会,美国总统拜登(Joe Biden)说,韦伯望远镜是人类伟大的工程成就之一,是“进入我们宇宙历史的一扇新的窗户”。

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美国总统拜登在白宫记者会上听取NASA的介绍

据美联社报道,首张全彩图像主体为星系团SMACS 0723,包含了数千个星系,距离地球46亿光年。这个星系团的总质量就像一个“引力透镜”,放大了它后面更遥远的星系。图像中还包括在红外线中观测到的最微弱的物体。

对于这张照片所展示的图像,与拜登一道参加记者会的NASA局长比尔·纳尔逊(Bill Nelson)作了一个比喻:“总统先生,如果你在一臂的距离内看到指尖上有一粒沙子,那就是你看到的宇宙一部分,它只是宇宙中的一个小斑点。”

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NASA局长纳尔逊在白宫记者会上

这张照片由韦伯的近红外相机(NIRCam)拍摄,由不同波长的图像合成,达到了哈勃太空望远镜最深场之外的红外波长深度。韦伯合成的时间只需要12.5小时,但哈勃需要数周才能完成。

韦伯的近红外相机将这些遥远的星系带入了清晰的焦点——它们具有以前从未见过的微小、微弱的结构,包括星团和漫射特征。随着韦伯寻找宇宙中最早的星系,研究人员很快就会开始更多地了解星系的质量、年龄、历史和成分。

首批其余照片即将发布

影像揭开不为人知一面

NASA定于美国东部时间12日上午发布韦伯望远镜第一批照片中的其余几张。此前,美国航天局预告称,即将发布的图像和数据涉及两个星系团、两团星云,以及一颗系外行星。

其中一个观测目标是星系团SMACS 0723,即为上述首张照片展示的图像。依据“引力透镜”效应,这个星系团可发挥放大镜作用,使得韦伯望远镜可以观测到更古老、更遥远、更黯淡的深空星系。韦伯还拍摄到斯蒂芬五重星系的影像,该星系距离地球2.9亿光年,早在1877年就被发现。

韦伯拍摄到的天体之一是7600光年外的船底座星云,是最大、最明亮的星云之一,其中的不少恒星质量比太阳大很多。另外一个星云是南环星云,距离地球2000光年。

即将发布的照片还包括系外行星WASP-96b的首张全色光谱图,图中包含各种波长的光,有助于科学家进一步了解这颗行星,例如它是否有大气层。这颗行星距离地球1150光年,是一个巨大的气态星球,质量只有木星二分之一。

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韦伯太空望远镜

NASA表示,虽然上述观测目标全都为人类所知,但韦伯望远镜捕捉到的影像将揭开它们不为人知的一面。目前,只有少数科学家看过这些图像。科学家描述,这架望远镜是在回视过去的时光,因为它可以看到非常遥远的星系。

韦伯望远镜能够看到“大爆炸”发生后刚刚产生的光,这是人类所能窥见的最遥远的过去。纳尔逊称,韦伯望远镜非常精确,将使科学家能够看到太空深处行星的化学构成并决定它们是否适合生物栖息。“我们将能够回答我们甚至还不知道的问题。”纳尔逊说,“未来的图像将更加深入地回视宇宙的起源,观测大约135亿光年前的过去。”

科学家将使用韦伯望远镜研究远在宇宙边缘的恒星、星系和行星,并以更清晰的视野来洞察更接近人类自身的物体,包括人类所在的太阳系,搜寻地外生命迹象,增加对生命本身起源的了解。

韦伯太空望远镜:

史上最昂贵、最强大的望远镜

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发射升空前,技术人员对韦伯太空望远镜进行组装

韦伯太空望远镜耗资100亿美元,是有史以来发射进入太空的最昂贵和最强大的望远镜。它耗资约100亿美元,重6.2吨,主镜直径6.5米,由18片巨大六边形子镜构成;遮阳板展开后,面积相当于一个网球场大小。

作为红外线观测用的韦伯望远镜是大规模国际合作的成果。它由美国航天局、欧洲航天局和加拿大航天局联合研发,是已运行30多年的哈勃太空望远镜“继任者”。

虽然韦伯望远镜重量仅为哈勃望远镜(11吨)的一半多,但主镜面集光区域比哈勃大6倍,而且能在近红外波段工作,在接近绝对零度(相当于零下273.2摄氏度)的环境中运行。它还能够使用红外光谱,而哈勃主要使用光学和紫外波长。

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韦伯望远镜(左)与哈勃望远镜比较

2021年12月25日,韦伯望远镜从法属圭亚那库鲁航天中心发射升空,目前位于围绕日地系统第二拉格朗日点的运行轨道,距离地球约150万公里,该位置大约是地球和月亮之间距离的4倍,到达那里需耗时1个月。半年多来,NASA持续开展调整镜片等准备工作。

“科学家们很高兴韦伯运行良好,像我们所希望的那样强大,远远超出了哈勃望远镜,而且经受住了所有危险,成为我们在太空中的火眼金睛。”NASA戈达德太空飞行中心的韦伯高级项目科学家约翰·马瑟说,“‘大爆炸’之后发生了什么?膨胀的宇宙是如何冷却并形成黑洞、星系、恒星、行星和人类的?天文学家看万物有两次:第一次是通过图片,然后是想象力和计算。但那里有一些我们从未想象过的东西,当我们找到它时,我会和你一样惊讶。“

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