韋伯望遠鏡凝視著名的蟹狀星雲尋找超新星遺跡起源的答案
詹姆斯-韋伯太空望遠鏡在最近發布的這張圖片中捕捉了6500光年外蟹狀星雲的新細節。雖然包括哈伯太空望遠鏡在內的多個天文台已經對這些恆星爆炸後的殘骸進行了深入研究,但韋伯望遠鏡的紅外線靈敏度和分辨率為這一場景的組成和起源提供了新的線索。
![Crab-Nebula-Webb-NIRCam-and-MIRI-Image.webp](https://i0.wp.com/static.cnbetacdn.com/article/2023/1115/77d1cb73f6192eb.webp?w=640&ssl=1)
美國國家航空暨太空總署(NASA)的詹姆斯-韋伯太空望遠鏡(James Webb Space Telescope)凝視著蟹狀星雲,尋找關於這個超新星遺跡起源的答案。韋伯的NIRCam(近紅外線相機)和MIRI(中紅外線儀器)在紅外光下揭示了新的細節。圖片來源:NASA、ESA、CSA、STScI、Tea Temim(普林斯頓大學)
得益於韋伯望遠鏡的近紅外線相機(NIRCam)和中紅外線儀器(MIRI)的高靈敏度,科學家才得以確定從爆炸中噴射出來的物質的成分。超新星殘餘物由幾種不同的成分組成,包括雙電離硫(橘紅色表示)、電離鐵(藍色)、塵埃(黃白色和綠色)以及同步輻射(白色)。在這張影像中,Webb 的NIRCam 和MIRI 為不同的濾光片分配了顏色:藍色(F162M)、淡藍色(F480M)、青色(F560W)、綠色(F1130W)、橙色(F1800W)和紅色(F2100W)。
![Crab-Nebula-Hubble.jpg](https://i0.wp.com/static.cnbetacdn.com/article/2023/1115/bf8b489f5880e67.jpg?w=640&ssl=1)
這張哈伯圖像提供了蟹狀星雲全貌的詳細視圖,它是天文學中最有趣、研究最深入的天體之一。圖片來源:NASA、ESA 和Allison Loll/Jeff Hester(亞利桑那州立大學)。鳴謝: Davide De Martin(歐空局/哈伯)
蟹狀星雲,又稱梅西耶1號(M1)和NGC 1952,是位於金牛座的超新星遺跡。這個星雲是一顆超新星爆炸的餘波,地球上首次觀測到它是在公元1054 年,包括北宋在內的多個文明的史料都有記載這一天象。超新星爆炸的亮度非常高,以至於在白天的天空中可以看到數週之久。
在蟹狀星雲的中心有一顆脈衝星,它是一顆高度磁化、旋轉的中子星,會發出從伽馬射線到無線電波的脈衝輻射。這顆脈衝星直徑約28 到30 公里,每秒旋轉約30 次。
蟹狀星雲距離地球約6500 光年,直徑約10 光年。它錯綜複雜的結構是由氣體細絲和塵埃組成的複雜網狀結構,被脈衝星強烈的電磁輻射照亮並激發能量。這使得它成為天文學中各種波長光線的熱門研究對象。
蟹狀星雲在天文學中的意義是多方面的。它是研究超新星遺跡、中子星特性和脈衝星風星雲動力學的重要來源。由於其相對較近的距離和明顯的特徵,它仍然是夜空中研究最多的天體之一。
![NASAs-James-Webb-Space-Telescope-Illustration.webp](https://i0.wp.com/static.cnbetacdn.com/article/2023/1115/658d5641f87c6be.webp?w=640&ssl=1)
美國太空總署的詹姆斯-韋伯太空望遠鏡是哈伯太空望遠鏡的繼任者,也是迄今為止送入太空的最強大的紅外線科學觀測站。在距離地球近一百萬英里的軌道上,韋伯研究宇宙中一些最遙遠的天體。資料來源:美國國家航空暨太空總署
詹姆斯-韋伯太空望遠鏡(JWST)主要由美國國家航空暨太空總署(NASA)研發,歐洲太空總署(ESA)和加拿大太空總署(CSA)也做出了重要貢獻,是有史以來最先進、最強大的太空望遠鏡。它將於2021 年12 月25 日發射,是哈伯太空望遠鏡的科學繼承者。
JWST 配備了一個6.5 公尺長的大型主鏡,專門觀測紅外光譜中的宇宙。這種能力使它能夠透過宇宙塵埃和氣體,觀測哈伯等可見光望遠鏡無法觀測到的現象。它的主要任務包括研究恆星和星系的形成、檢查系外行星的大氣層以及探索宇宙的起源。
JWST 的四台主要儀器是近紅外線照相機(NIRCam)、近紅外線攝譜儀(NIRSpec)、中紅外線儀器(MIRI)以及精細導引感測器/近紅外線成像儀和無縫攝譜儀(FGS/NIRISS)。這些儀器能夠進行廣泛的科學研究,從太陽系的詳細觀測到探測宇宙大爆炸後形成的第一批星系。
JWST 位於第二拉格朗日點(L2),距離地球約150 萬公里,環境穩定,受地球和月球光熱的干擾極小。這個位置非常適合其長期任務,預計將持續10 年或更長時間。
JWST 是我們觀測宇宙能力的一次巨大飛躍,有望重塑我們對宇宙以及我們在宇宙中的位置的認識。