【文匯報】人類極目宇宙打開新疆域!詹姆斯·韋布望遠鏡最新圖像公布

文章來源:上海天文臺  |  發布時間:2022-07-14  |  【打印】 【關閉

  

本文來源:文匯報 7月12日報道

作者:許琦敏

 

  今天,詹姆斯·韋布太空望遠鏡首批照片亮相。這些照片展現了迄今為止最深最清晰的太空圖像,圖像中呈現出大量人類從未見過的更冷更暗的天體,展示了韋布望遠鏡在早期宇宙、系外行星、星際介質、恒星科學和星系形成等方面獲得的突破性發現。

極目宇宙更幽微處

  第一張公布的是詹姆斯·韋布空間望遠鏡“極度深空”全彩紅外照片,展現了人類之前從未見過的巨量深空細節。照片中至少包含數千個星系——很多是我們從未見過的,而它們又都集中在如我們伸直手臂后手指末端一粒沙那么小的一片天空中。

  該照片由韋布望遠鏡的近紅外相機拍攝,用多個波段的數據合成,總曝光時間約12.5個小時——相似的照片,哈勃望遠鏡需要用幾個星期才能完成,且還無法達到這樣的“深度”。

  照片的主體是SMACS 0723星系團。中國科學院上海天文臺研究員鄭振亞介紹,這是一個46億年前的星系團,“星系團質量非常大,可以扭曲時空,就像一個透鏡匯聚背后的光,形成引力透鏡效應,把背后更遙遠更暗的星系圖像放大、扭曲、拉伸”。由此,人類看到了更為遙遠的暗弱星系,遠至130億光年。

  第二張照片是關于系外行星的。WASP-96b是距離地球大約1150光年的一顆氣態巨行星,質量大約為木星的一半,公轉周期只有3.4天,于2014年被發現。韋布觀察到它的部分分子光譜,有的有散射現象,這意味著可能行星上有霾的現象。

  第三張是關于恒星演化的照片。南環狀星云(NGC3132)是位于船帆座的一個行星狀星云,由中心的恒星死亡后向外噴發的物質形成,距離我們約2000光年。在韋布拍攝的照片上可以看到中心位置有兩顆恒星,中間較暗的亮點可能是恒星形成后留下的白矮星。

  第四張是關于星系演化的。斯蒂芬五重奏星系,是一個包含4個星系組成的星系群,距離地球約3億光年。照片里的信息量非常大,細節豐富。中間部分其實兩個星系已經開始碰撞。照片中還包含著銀河系內恒星,更小星點是在上百億光年外的星系。在這個星系中,還看到了一些活躍的氣體,可能是黑洞外圍的氣體,從而可以看到星系中心黑洞的位置。

  第五張照片關于恒星誕生。船底座大星云位于南天星空,是銀河系中的一個恒星形成區,新生的恒星和它們組成的星團被包裹在大量的氣體和塵埃中間。從哈勃拍攝的圖像中可以看到壯觀的氣體云,而韋布擁有紅外觀測能力,可以穿透氣體,直接看到隱藏在背后的恒星發出的紅外光。照片中的很多星點,就是正在誕生中的恒星。

 

歷經坎坷終達巔峰

  “韋布望遠鏡讓人類知道,我們對宇宙的了解還有如此多的未知?!编嵳駚喐嬖V記者,韋布望遠鏡搭載的儀器,可以在多個紅外波段進行探測,靈敏度非常高,將人類對宇宙的觀測,提升到了一個新的臺階。

▲詹姆斯·韋布空間望遠鏡

 

  提到韋布望遠鏡,可謂紅外天文望遠鏡的巔峰之作。從1983年人類發射第一顆紅外天文衛星IRAS開始,后續有上世紀90年代的紅外空間天文臺ISO,2003年發射的斯皮策望遠鏡、2009年發射的赫歇爾空間天文臺和寬視場紅外測量探測器(WISE)。

  于2021年12月25日發射升空的詹姆斯·韋伯空間望遠鏡,它的拼接主鏡直徑達到了前所未有的6.5米,可專注于接收從0.6到28.5微米的的近紅外光。它的任務是取代赫歇爾空間天文臺,并打破世界上最大空間望遠鏡的記錄。

▲哈勃空間望遠鏡獲得圖像(左)與韋布望遠鏡圖像(右)比較

 

  “韋布望遠鏡是天文界的著名‘鴿王’,研制時間長達二三十年,花費了上百億美元,發射時間又一再推遲?!编嵳駚喺f,韋布望遠鏡可謂歷經坎坷,2010年前后還面臨項目下馬的危險,“然而,它能造出來而且成功升空并開機運行,的確代表了人類宇宙觀測的頂級科技水平”。

 

作者:許琦敏

圖片:NASA, ESA, CSA & STScI

責任編輯:任荃

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