凝视深空宇宙:韦伯太空望远镜发回壮丽奇景

美国国家航空航天局(NASA)星期二(7月12日)公布了一套来自詹姆斯·韦伯太空望远镜的全彩图片。

来自韦伯太空望远镜的这幅图像显示位于船底座星云的一处被称为“NGC 3324”的恒星新生区。

船底座星云的一处被称为“NGC 3324”的恒星新生区。Credit: NASA

船底座星云是太空中最亮、最大的星云之一,位于称为船底座的南部星座中,距离我们约 7,600 光年。星云是恒星诞生的恒星托儿所,这个特殊的托儿所是许多巨星的家园,其中包括一些比太阳还大的恒星。 

一天前,该局曾在白宫与外界分享了一幅前所未有的宇宙深处恒星与星系的全彩图片。

“我们正在回顾超过 130 亿年”,美国东部时间7月11日,拜登总统分享了由美国宇航局价值 100 亿美元的“时间机器”詹姆斯韦伯太空望远镜发布的首张宇宙接近开始时的全彩深空照片。

图为詹姆斯韦伯太空望远镜拍摄的第一张照片,展示了 SMACS 0723,一个距离地球数十亿光年的星系团,星系呈现漩涡的形态清晰可见。

Credit: NASA

这个由近万个星系构成的天区图像被称为哈勃超深空(the Hubble Ultra Deep Field),早在很多年前,由哈勃太空望远镜在环绕地球400圈后积累影像数据而成。但是在韦伯太空望远镜拍摄下,这次多出的深空细节简直太震撼了!

哈勃超深空。Credit:NASA

韦伯的红外功能使其能够“及时回顾”发生在 138 亿年前的大爆炸。科学家描述说,这台望远镜是在回视过去的时光。这是因为它可以看到非常遥远的星系,这些星系的光用了上百亿年的时间才抵达望远镜。

该望远镜将用于回溯135亿多年前诞生于早期宇宙的第一批星系,观察恒星、系外行星,甚至太阳系的卫星和行星的来源。

詹姆斯韦伯太空望远镜是欧洲空间局,加拿大太空局和美国国家航空航天局的共用计划,经历了前后二十五年研发,主镜由 18 个六边形的镀金铍金属片段组成,直径为 21 英尺 4 英寸(6.5 米),由三个从大主镜伸出的浅碳纤维管支撑。

美国宇航局耗资100亿美元的詹姆斯·韦伯太空望远镜, Credit:NASA

詹姆斯·韦伯太空望远镜,Credit:NASA

Credit:NASA

詹姆斯·韦伯空间望远镜的全尺寸模型。Credit:NASA

因为韦伯望远镜如此之大,没有办法塞下任何一种火箭,因此科学家只能把他折叠起来,塞进火箭的整流罩内。等发射上太空之后,再一步一步从折叠体慢慢展开成完全体。

刚进入太空的前十天,依旧是让NASA科学家们无比紧张的十天。

这十天里,望远镜的防光罩要按一定的步骤缓慢展开,中间有300个容易出错的地方,错一步,整个耗费超过20年的项目将宣告失败。好在一切顺利,韦伯太空望远镜的防光罩顺利展开,它开始朝着预定地点前进。

韦伯太空望远镜的防光罩逐步展开。Credit:NASA

经过近一个月的飞行,在美国东部时间2022年1月24日下午2点,终于抵达了拉格朗日L2点。这是一处在地球太阳引力同时作用下保持相对静止,能稳定观测深空的点。

詹姆斯·韦伯太空望远镜有四个主要目标:

  1. 寻找大爆炸后在宇宙中形成的第一批恒星和星系的光
  2. 研究星系的形成和演化
  3. 了解恒星形成和行星系统的形成
  4. 研究行星系统和生命起源

詹姆斯·韦伯是有史以来最先进的望远镜,比哈勃太空望远镜强大 100 倍,哈勃太空望远镜在发射 32 年后仍在运行。美国宇航局喜欢将詹姆斯韦伯视为哈勃的继任者而不是替代者,因为两者将在一段时间内协同工作。

韦伯能看见比哈勃更远更深邃的光,它有可能帮助我们解开138亿年前,宇宙大爆炸之初的秘密。

美国宇航局局长尼尔森说,这个耗资 100 亿美元的天文台非常精确,科学家们将能够看到其他星系中的行星是否适合居住——因此它们是否可以承载生命,可能就像地球上的某些生命一样。

“它可能会回答我们的一些问题:我们来自哪里?我们是谁?还有什么?当然,它会回答一些我们甚至不知道问题是什么的问题。”

“它将增强我们对宇宙、太阳系以及可能的生命本身的了解。”

这意味着除了韦伯的计划之外,还有天文学家无法预料的意外发现。

韦伯望远镜工程副总科学家斯特劳恩博士说:“我们可以毫不夸张地说,韦伯望远镜绝对是我们在银河系寻找宜居行星迈出的巨大一步。”

她说:“这台望远镜的意义非常大,尤其是扩大了我们对宇宙的认识,加强了我们与周围其他事物的联系。”

“当我们抬头看星星时,当我们仰望夜空时,能感受到这种彼此联系。我们不是一个微不足道,独自存在的小生命。”

“实际上,我们人类是从数十亿年前一颗星球爆炸剩余的残存物中诞生的。”

“我们与宇宙有千丝万缕的联系。我认为退后一步从更大的角度来看待生命,无论何时何地这都极为重要。”

131亿年前的一个星云,Credit, NASA

左上角这个星云发出的光在宇宙中奔波了131亿年才来到我们这,被韦伯望远镜拍下。

要知道,科学家推测宇宙诞生才大约137亿年,这意味着,我们看到的这个星云,是在宇宙大爆炸诞生6亿年之内的婴儿星系!

上面公布的这些,还只是韦伯望远镜正式工作第一周给我们带来的成果。未来韦伯望远镜会给我们带来源源不断的惊喜。

我们也将越来越多的了解深空宇宙的奇景和秘密!

韦伯在围绕一颗遥远的类太阳恒星运行的炽热、蓬松的气体巨行星周围的大气中捕捉到了水的独特特征,以及云和雾霾的证据。Credit:NASA

韦伯揭示了南环行星状星云过去未知的细节,行星状星云是由垂死的恒星喷射出来的气体和尘埃组成的外壳。Credit: NASA

韦伯展示了史蒂芬五重奏的五个星系前所未有的细节,揭示了星系演化和黑洞。Credit: NASA

 

Source:

  1. REVEALED: NASA’s full picture set from James Webb Telescope will show detailed views of stellar nurseries with stars larger than the sun and a galaxy group 290 million light-years away
  2. ‘We’re looking back more than 13 billion years’: President Biden shares image from almost the beginning of the universe taken by NASA’s $10BN ‘time machine’ James Webb Space Telescope
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