韦布大片来了:临近时间尽头的夜空

作者: Alexandra Witze

来源: Nature Portfolio

发布日期: 2022-08-02 21:17:56

美国宇航局的韦布空间望远镜发布了第一张科学图片,展示了遥远宇宙中迄今最深远的天文图像。这张图片在揭晓之前得到严格保密,展现了望远镜变革性的能力,显示了宇宙历史上有记录的最古老光线。韦布望远镜主要探测红外波长,能够穿透遮蔽新生恒星的尘埃云,窥看宇宙的早期宇宙、星系和恒星演化,以及太阳系以外的行星。

等待终于结束。美国宇航局的韦布空间望远镜的第一张科学图片已经发布,天文学家们为之目眩神驰。美国总统乔·拜登(Joe Biden)7月11日在白宫举行的新闻发布会上发布了这张历史性的图片,这是遥远宇宙中迄今最深远的天文图像。美国国家航空航天局(NASA)于7月12日公布了更多图像。韦布望远镜发布的第一张图片,展示了46亿年前出现的SMACS 0723星系团。

这首张图片在揭晓之前得到严格保密,它展现出了这台望远镜变革性的能力。图中显示了飞鱼座数千个遥远的星系,比以往见过的任何星系都要微小,所拍摄的天空区域相当于一臂之遥的一粒沙那么大。它显示出了“宇宙历史上有记录的最古老光线,来自130多亿——我重复一遍——130亿年前,”拜登发布图像时说,“这实在是深不可测。”科学家们期待着韦布这个有史以来发射到太空的最大望远镜,能够革新宇宙研究。

人们已经挑选出了即将发布的第一批图像,包括深空拍摄,它们涵盖了这台望远镜的所有主要科学目标:早期宇宙、星系和恒星演化,以及太阳系以外的行星。韦布望远镜拍摄到了斯蒂芬五重星系(Stephan's Quintet)——一个各成员星系相互碰撞的星系群,这些错综复杂的宇宙碰撞触发了恒星的诞生。韦布望远镜能感知红外光,因此它能穿透星系周围的尘埃,揭示星系中心超大质量黑洞附近气体的速度和组成。

与哈勃太空望远镜(最大和最著名的太空望远镜之一)不同的是,韦布主要探测红外波长。通过研究红外光,它可以穿透遮蔽新生恒星的尘埃云,能够以前所未有的“远见”窥看宇宙。极为遥远的星系只能在红外波段看到,因为宇宙的膨胀把它们的光从电磁波谱可见部分移到了红外。韦布的第一张深空图像表明,这种效应在一个名为SMACS 0723的星系团周围十分明显,该星系团距离地球约40亿光年。

星系团的引力弯曲并放大了它背后天体的光,使天文学家能够一窥极其遥远之物。在多年延误和超支数十亿美元之后,韦布的首批图像算是有点扬眉吐气了。这台望远镜的最初设想提出于1989年,最终花费了NASA近100亿美元。它是有史以来最复杂的太空望远镜。为了让望远镜成为现实,NASA的合作伙伴——欧洲和加拿大的航天机构,总共又贡献了约10亿美元。

韦布最终于2021年12月发射,并花了6个月时间准备科学仪器;预计它将至少运行20年。韦布是以James E. Webb的名字命名的,他在20世纪60年代阿波罗探月的热潮之中管理美国国家航空航天局。一些天文学家呼吁为该望远镜重新命名,因为James Webb在20世纪40年代末和50年代初在美国国务院担任过重要的领导职务,在美国政府识别和解雇男女同性恋雇员时这个部门处在前沿。

NASA说没有表明望远镜需要更名的证据。其代理首席历史学家和另一位历史学家还在继续研究这个问题,预计很快会报告他们的发现。来自韦布的第一批图像只是它未来科研成果的冰山一角。这些图像拍摄的是过去几周里120个小时的观测。即将进行的研究包括对木星和土星、被称为红矮星的小而昏暗的恒星、正在相互碰撞的遥远星系,以及其他恒星周围的热岩质行星的探索。

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