 近日，人类有史以来建造的最强大、最复杂的詹姆斯·韦布空间望远镜（James Webb Space Telescope，JWST），在其升空六个多月后，向地球汇报了其“成果”。 当地时间 7 月 11 日，美国总统乔·拜登（Joe Biden）在当天的白宫活动上公布了 JWST 拍摄的首张全彩色图像。  ▲图 | JWST 所拍摄的星系团 SMACS 0723（来源：NASA） 据了解，这张星系团 SMACS 0723 的图像，是由 JWST 所拍摄的不同波长的图像组合而成的。依托 JWST 的近红外相机（Near InfraRed Camera，NIRCam）使遥远星系中需要花数十亿年才能到达地球的光，通过图像呈现了出来，一举成为天文史上最详细的早期宇宙视图。 当地时间 7 月 12 日，NASA 与 ESA（European Space Agency，欧洲航天局）和 CSA（Canadian Space Agency，加拿大航天局）合作，通过 NASA 电视直播发布了 JWST 第一批全彩色图像和光谱数据完整系列。  ▲图 | JWST 所拍摄的“宇宙悬崖”，闪闪发光的恒星诞生景观（来源：NASA） JWST 所拍摄的这幅看似三维的照片被称为“宇宙悬崖”，它看起来像是夜晚月光辉映下崎岖的山脉。实际上，它是卡里纳星云内一个年轻恒星气态空腔的边缘。此外，这颗恒星的紫外线辐射无时无刻不在侵蚀星云的壁，从而雕刻出了一片海绵状区域。 一般情况下来说，恒星形成的最早、快速阶段的物体很难被捕获，但 JWST 相机的极端灵敏度、空间分辨率和成像能力使得这难以被捕捉的现象得以被记录下来。“宇宙悬崖”的图像展示了 JWST 相机在宇宙尘埃中窥视的能力，揭示了以前被遮挡的卡里纳星云中新兴的恒星苗圃和单个恒星，为恒星的形成提供了新线索。  ▲图 | JWST 所拍摄的南环星云，垂死的恒星在“表演”最终的细节（来源：NASA） JWST 所拍摄的这幅照片行星状星云为“垂死恒星”喷出的气体和尘埃环。其上两颗恒星因为引力的作用，被固定在了同一条轨道上。从左图由 JWST 近红外相机所拍摄的图像中可以看出两颗恒星的光层显得尤为突出，而右图 JWST 中红外仪器（Mid-Infrared Instrument，MIRI）所拍摄的图像也首次显示出第二颗恒星被尘埃所包围。 对此，NASA 在其官网上表示，天文学家还可以了解行星状星云的细节。比如在恒星生命的后期阶段，死亡恒星喷出的气体和尘埃环；以及其中的分子组成有哪些；行星状星云又和整个气体和尘埃环有何关联。这能帮助天文学家更好地了解恒星如何演化和改变它们的环境。  ▲图 | JWST 所拍摄的星系群“斯蒂芬五重奏”（来源：NASA） 星系群“斯蒂芬五重奏”，作为 JWST 所拍摄的第一批最大全彩色图像，是由接近 1 千个单独的图像组合而成，约 1.5 亿像素，大小相当于月球直径的五分之一，对相互作用的星系是如何促使星系中恒星的形成，以及星系中的气体如何受到干扰提供了全新的见解。 “斯蒂芬五重奏”，虽然被称为“五重奏”，但实际真正靠在一起的只有其中的四个星系（NGC 7317，NGC 7318A，NGC 7318B 和 NGC 7319）。尽管如此，这也为天文学家用于见证星系之间的合并和相互作用，提供了一个“环形座位”视野。  ▲图 | JWST 的近红外成像仪和无缝光谱仪（Near InfraRed Imager and Slitless Spectrograph，NIRISS）捕获的 WASP-96 b 的光谱，详细揭示了遥远星球的蒸汽大气层（来源：NASA） 根据 NASA 官网，“在围绕着一颗遥远的类太阳恒星运行的炽热、膨胀的气态巨行星周围的大气中，JWST 已经捕捉到了水的独特特征，以及云层和雾霾的证据。JWST 检测到的信号强度暗示了在未来几年寻找潜在宜居行星方面将发挥重要作用。” WASP-96 b 是一颗主要由气体构成的巨行星，绕恒星一周只需 3.4 天，再加上没有来自附近天空物体的污染光影响，使得 WASP-96 b 成为大气观测的理想目标。研究人员将使用光谱来测量 WASP-96 b 大气中的水蒸气量，限制碳和氧等各种元素的丰度，并随深度估计大气温度。此外，研究人员还将根据这些信息来推断地球的整体构成，以及它的形成方式、时间和地点。 JWST 第一批全彩色图像和光谱数据的发布，代表着 JWST 太空观测科学行动的正式开始。此外，作为全球天文学界与 JWST 一起研究科学目标的首批广泛机会之一，来自 44 个国家和地区的科学家团队也已经通过通用观测员计划（天文学家称该计划为“周期１”，即 JWST 观测的第一年）申请了使用 JWST 的时间，这大概占第 1 周期可观测时长（6000 个小时）的三分之二。  ▲图 | 在太空中完全展开的韦布空间望远镜（来源：NASA） JWST 能够比之前任何一架望远镜都更深入地观测宇宙，最远甚至可追溯到 138 亿年前发生的大爆炸。这归功于它拥有直径长达 6.5 米的主镜和包括 NIRSpec（Near Infrared Spectrograph，近红外光谱仪）、NIRCam、MIRI、NIRISS 等多个红外聚焦的仪器，使它能够透过灰尘和气体进行观测。 作为天文工程上的一个奇迹，2021 年的圣诞节，JWST“搭乘”阿丽亚娜 ５ 号火箭升空，尽管由于各种技术和新冠疫情的挑战，JWST 的发射时间已经被延误多年。但一经发射，它将带人类探索浩瀚宇宙的神秘结构和起源以及人类在其中的位置。 参考资料： https://www.nasa.gov/image-feature/goddard/2022/nasa-s-webb-delivers-deepest-infrared-image-of-universe-yet https://www.nasa.gov/feature/goddard/2022/nasa-shares-list-of-cosmic-targets-for-webb-telescope-s-first-images https://phys.org/news/2022-06-webb-telescope-nasa-reveal-deepest.html https://www.nasa.gov/image-feature/goddard/2022/nasa-s-webb-reveals-cosmic-cliffs-glittering-landscape-of-star-birth https://www.nasa.gov/image-feature/goddard/2022/nasa-s-webb-sheds-light-on-galaxy-evolution-black-holes https://www.nasa.gov/image-feature/goddard/2022/nasa-s-webb-reveals-steamy-atmosphere-of-distant-planet-in-detail https://www.nasa.gov/image-feature/goddard/2022/nasa-s-webb-captures-dying-star-s-final-performance-in-fine-detail   |
APP下載|手机版|爱牧夫天文淘宝店|牧夫天文网 ( 公安备案号21021102000967 )|网站地图|辽ICP备19018387号
GMT+8, 2024-12-4 16:26 , Processed in 0.033982 second(s), 7 queries , Gzip On, Redis On.
