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7月11日,在美国白宫举行的一次活动中,美国总统拜登发布了美国国家航空航天局(NASA)的詹姆斯·韦伯太空望远镜拍摄的第一张全彩图像——46亿年前出现的星系团SMACS 0723的样子,这也是迄今为止遥远宇宙最深、最清晰的红外图像,标志了韦伯科学研究的正式开始。NASA局长比尔·纳尔逊(Bill Nelson)表示:“我们正在回到更早的过去。这只是第一张图,而我们将要回到几乎是起点的地方。”
来自宇宙最深处的照片
由詹姆斯·韦伯太空望远镜拍下的第一张全彩照片中,一个名为SMACS 0723的巨大星系团,像一个放大镜般,将其背后微弱而遥远的天体放大了。通过这种引力透镜效应,韦伯望远镜第一次对古老、遥远、微弱的星系进行了深度透视。整个空间看起来相当拥挤,完全不像人们想象中宇宙的辽阔空旷,许多不同颜色的明亮而神秘的天体仿佛组成了万花筒,一小部分恒星在前景,更多星系在远处闪烁着被拉伸变形了的光芒,数千个星系。
詹姆斯·韦伯太空望远镜拍下的第一张全彩照片。
“这是迄今为止拍摄到的宇宙最深处的图像。”纳尔逊说。据悉,照片拍摄到的是SMACS 0723星系团在大约46亿年前的样子,其中有一些星系和星团此前从未被发现过。但不止于此。“我们正在回顾130多亿年前的宇宙。光以每秒18.6万英里(约30万千米)的速度传播,而你从这些小斑点中看到的光,已经这样传播了130多亿年。”
纳尔逊进一步介绍说,照片中显示的宇宙图景,就像是将一粒沙子放在自己的指尖,然后伸直手臂从肩膀处看过去,就是这些星系与地球的相对大小比例,但这“只是整个宇宙的一小部分”。
拜登在白宫见证韦伯望远镜的第一张照片。
白宫声明称,这是“迄今为止捕捉到的最高分辨率的红外宇宙图像”。美国总统拜登表示:“这是历史性的一天。韦伯太空望远镜拍摄的第一张图像代表了科学和技术的历史性时刻,也是天文学和太空探索、美国和全人类的历史性时刻。”
这张展示了人类有史以来在时间和距离上看到的最远的图像,也标志了韦伯科学研究的正式开始。
韦伯望远镜的成功
据了解,这张由詹姆斯·韦伯太空望远镜上的近红外相机拍摄的图像,由不同波长的光用12.5小时拍摄的图像组成,这比以往哈勃望远镜需要数周时间才能捕捉到这些图像要快了不少。这张图片也充分展示了韦伯望远镜的观测能力和以其巨大的金色镜子和科学仪器产生壮观图像的能力。
詹姆斯·韦伯太空望远镜
近红外相机是韦伯望远镜上的主相机,也是其主要校准工具,能够在0.6-5微米的红外波段进行观测。韦伯望远镜配备了一个直径6.5米的反射镜和一个网球场大小的遮阳板,是有史以来最强大、最复杂的太空望远镜。它在距地球150万公里的轨道上运行,离地球的距离是地球离国际空间站距离的4500倍,同时也比地月距离远4倍。
面对从太空深处传回来的第一张照片,天文学界兴奋不已,科学家们期待着随之而来的颠覆性观点。因为韦伯望远镜也承诺研究那些围绕着遥远恒星运转的行星,来寻找可能宜居的迹象——例如是否存在类似地球的大气层。“你将看到行星是否适合居住,因为我们可以用这个望远镜确定它们的化学成分,它们的大气层。”纳尔逊说。
韦伯望远镜拍摄的星系图(左)与哈勃望远镜拍摄的星系图(右)。
行星天文学家海蒂·哈默尔(Heidi Hammel)是将在未来几个月使用韦伯望远镜进行科学研究的学者之一,她表示,韦伯望远镜对宇宙的第一次深入观察只是未来宇宙研究的初体验,她将首张全彩图像描述为一种“概念的证明……激发了我们对这个非凡的设施所能产生的创纪录结果的兴趣”。
韦伯项目科学家、NASA天体物理学部门首席科学家埃里克·史密斯(Eric Smith)在NASA网站上的一份更新中写道:“詹姆斯·韦伯太空望远镜将为我们研究宇宙提供一双崭新而有力的眼睛。”“世界将再次焕然一新。”
韦伯望远镜在去年12月发射升空,旨在通过人类肉眼看不到的红外光观察宇宙诞生后的第一批星系,回望最早的宇宙,同时也窥探系外行星的大气层内部。NASA副局长帕姆·梅尔罗伊(Pam Melroy)表示,这项任务原本预计持续10年,但目前来看,它有足够的多余燃料,可以运行20年。
在韦伯望远镜升空之前,人们曾一再担心它能否成功升空;而在它升空之后,也有报告列出了它可能出现的344个“单点故障”,并且由于韦伯望远镜距离空间站太远,一旦出错将无法进行人为修复,整个项目都将面临失败的可能。不过,目前来看,这些单点故障都没有发生——除了它在最近被一颗微流星体撞出了一道凹痕,可能会使一段反射镜略微不正常。
“这台望远镜是人类伟大的工程成就之一。”美国副总统哈里斯在11日的活动中说。
其他照片
11日在白宫举行的活动只是预热,当地时间12日,NASA将举行正式发布活动,发布韦伯望远镜拍摄到的其他来自宇宙深处的照片,其中包括:
WASP-96b:这是一颗巨大的气体行星,约有木星的一半大小,它围绕着距离地球1150光年的一颗恒星运行。韦伯对它的研究将是系外行星的第一个全彩光谱,包括不同波长的光,可以揭示关于这颗行星的新信息,比如它是否有大气层。
南环星云:距离地球约2000光年,该星云是一个气体云,围绕着一颗垂死的恒星。
船底座星云:距离地球约7500光年,位于我们自己的银河系内,人们甚至可以从南半球的夜空看到。船底座星云是恒星的“摇篮”,是许多恒星诞生的地方,也是天空中人们所能看到的最大、最亮的星云之一,拥有许多比太阳质量大得多的恒星,包括大质量恒星系统Eta。
斯蒂芬五重奏:这是第一个被确认的紧密星系群,由五个迷人的星系组成,其中四个位于天马座的一个星系团中,距离地球约2.9亿光年。根据美国宇航局的一份声明,这四个星系“被锁定在一种反复近距离接触的宇宙舞蹈中”。哈勃望远镜此前曾观测到过斯蒂芬五重奏,而由韦伯望远镜拍摄的新图像将允许人们并排比较两个太空望远镜在收集不同波长的光时所看到的景象。
新闻及图片来源:华盛顿邮报、CNN、今日美国,部分图片来自网络
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