鎖定7月12日:首批JWST望遠鏡圖像或讓天文學家感動到落淚
美國宇航局將放出由詹姆斯·韋伯(JWST)太空望遠鏡拍攝的首批照片。在此前的聲明中,該機構表示其中涵蓋了有史以來最深的宇宙視圖、以及從系外行星大氣中獲得的光譜。這些壯美的景象,足以讓NASA 科學任務理事會(SMD)副局長Thomas Zarbuchen 感動到落淚。
作為有史以來最強大、複雜的天文台,JWST 的造價高達百億美元。為在發射是裝入有效載荷,科學家們為其設計了相當繁複的鏡面和遮陽板折疊系統。
為確保在太空中順利舒展開,望遠鏡必須經過一絲不苟的測試,但嚴苛的要求也導致了項目頻頻延期和成本超支(COVID 大流行更是讓該項目雪上加霜)。
1 – 哈勃和韋伯天文新黃金時代(通過)
好消息是,自2021 年聖誕節送入太空以來,JWST 已經成功在太空中展開、順利完成了科學儀器的調試、並抵達了L2 拉格朗日點。
期間它還成功對齊了蜂窩狀排列的所有18 個分段反射鏡,直徑達到了6.5 米(超過21 英尺)—— 幾乎是哈勃主鏡尺寸的三倍。
早些時候,NASA 分享了JWST 望向距離地球2000 光年的大熊座(HD 84406)恆星的測試圖像。
週三的時候,Thomas Zarbuchen 表示在與NASA 其他官員的簡報會上看到了這些圖像,且首張照片讓我們領略到了全新的宇宙視角。
2 – NASA 的詹姆斯韋伯太空望遠鏡 – 官方任務預告片(通過)
NASA 官員在新聞發布會上表示,新圖像數據包括了有史以來拍攝的宇宙最深場圖像。
此前我們已經見過了哈勃超深場的部分圖像,其中包括了位於天爐座方向10000 個不同年齡、顏色和距離的星系。
Hubble Ultra Deep Field(近萬個星系)
圖像中呈深紅色的星系,歷史可追溯到大爆炸後僅8 億年—— 它們也是有史以來觀測到的最遙遠和最古老的星系。
到了JWST 時代,科學家們可以更深入地觀測宇宙,讓我們看到大爆炸後僅幾億年時的星系樣子。
紅外天文學的進化之路(圖via Andras Gaspar)
在古早的“黑暗時代”,宇宙被中性氫原子所滲透,因而現代儀器很難看到它的樣子。好消息是,宇宙微波背景(CMB)可以讓我們看到大爆炸的遺跡輻射。
現在,得益於JWST 具備的極其先進的紅外成像能力,我們可以刺破“黑暗”的面紗,從而看到星系最初的樣子。
不同儀器的對其聚焦(來自:NASA / STScI)
對於科學家們來說,這意味著他們能夠以更高的精度、對宇宙結構的演化過程進行建模和模擬,進而為暗物質和暗能量在宇宙演化中的作用提供新的見解。
NASA 展示的另一張JWST 照片,則是由其先進的光譜儀套件記錄下的大氣光譜數據。通過分析大氣的成分(氧氣、氮氣、二氧化氮等),我們有望篩查出那些潛在“宜居”的行星。
JWST 與哈勃超深場的觀測區域對比
最後,相同的觀測結果,還可揭示甲烷(氣體)、氨、以及其它可能與生化過程相關的化學物質的痕跡。
感興趣的朋友,還請留意美東時間7 月12 日(下週二)上午10:30 開始放出的首批JWST 圖像。