美国公布韦布空间望远镜宇宙图像 拍到了什么?[图]

发布时间: 2022-07-13 07:35:30 | 来源: 新华网 | 作者: 谭晶晶 | 责任编辑: 刘桢珂

新华社洛杉矶7月11日电(记者谭晶晶)美国总统拜登11日在白宫公布了首张詹姆斯·韦布空间望远镜拍摄的全彩宇宙深空图像,拍摄的是“SMACS 0723”星系团。美国航天局表示,这是迄今最遥远、最清晰的宇宙红外图像。

这是7月11日在美国华盛顿白宫的报告会上展示的詹姆斯·韦布空间望远镜拍摄的照片之一,星系团SMACS0723。新华社发(美国航天局供图)

美国航天局11日发表公报说,这一图像是韦布空间望远镜拍摄的首批全彩图像的其中一张。这一图像所展示的“SMACS 0723”星系团包含数千个星系,还包含迄今用红外线观测到的最微弱的天体。图像覆盖的广袤宇宙中这片星空的大小,相当于地面上的人展开手臂后观察上面的一粒沙。

据介绍,这一图像由韦布空间望远镜搭载的近红外相机拍摄,由不同波段的图像合成。

这是7月11日在美国华盛顿白宫拍摄的詹姆斯·韦布空间望远镜照片公布报告会现场。新华社发(美国航天局供图)

美国航天局表示,“SMACS 0723”星系团的总质量使其可以产生“引力透镜”效应,放大了它背后更遥远的星系。韦布空间望远镜的近红外相机将这些遥远的星系清晰聚焦,它们具有以前从未见过的微小、微弱结构,包括星团和漫射特征等。随着韦布望远镜对宇宙中最古老星系的观测,研究人员很快将开始更深入了解这些星系的质量、年龄、历史和成分。

韦布空间望远镜由美国航天局与欧洲航天局、加拿大航天局联合研究开发,被认为是哈勃空间望远镜的“继任者”。据美国航天局介绍,韦布空间望远镜耗资100亿美元,是该机构迄今建造的最大、功能最强的空间望远镜。其主镜直径6.5米,由18片六边形镜片构成,配有5层可展开的遮阳板。

韦布空间望远镜于2021年12月25日从法属圭亚那库鲁航天中心发射升空,今年1月24日顺利进入围绕日地系统第二拉格朗日点的运行轨道。

哈勃空间望远镜主要在可见光和紫外波段观测,而韦布空间望远镜主要在红外波段观测。韦布空间望远镜的任务目标包括观测135亿多年前的宇宙中第一批星系是如何诞生的,研究星系演化的各阶段,观察恒星及行星系统的形成等。

科普:“一粒沙”中的星系团——詹姆斯·韦布空间望远镜拍到了什么?

面对浩瀚无垠的宇宙,人类总是充满了好奇:宇宙究竟是如何起源的?有没有地外生命存在?詹姆斯·韦布空间望远镜正是带着这种使命,开启了它的太空旅程。如今,它拍到了迄今最遥远、最清晰的宇宙红外图像。

  “如果你把一粒沙放在一臂远的指尖上,这就是你正看到的宇宙的一部分——不过是宇宙中的一个小点。”美国航天局局长比尔·纳尔逊11日在介绍韦布空间望远镜拍摄的首张全彩宇宙深空图像时如此比方。也就是说,望远镜看这片宇宙区域,相当于我们看指尖上的一粒沙。

  这“一粒沙”中却包含了一个星系团。美国航天局介绍说,图像上是“SMACS 0723”星系团,其中包含数千个星系。图像展现的是该星系团约46亿年前的样子,因为它离我们约46亿光年,望远镜现在收到的光是它很久以前发出的。

  图像上有一部分是来自“宇宙大爆炸”不久后的光,也就是130多亿年前。美国航天局表示,“SMACS 0723”星系团的总质量使其可以产生“引力透镜”效应,放大了它背后更遥远的星系。清华大学天文系副教授蔡峥曾在谈到韦布空间望远镜时说,它现在探测到的有些光是从特别远的星系传过来的,比如130亿年前就发出来的光到现在才被望远镜捕捉到,而当时的宇宙还处于婴儿期,因此人类有望通过望远镜看到宇宙婴儿时期的样子。

  这张图像让人类以前所未有的清晰度看到了宇宙中的这个小点。韦布空间望远镜的近红外相机将遥远的星系清晰聚焦,图像上有以前从未见过的微小结构,包括星团和漫射特征等。美国哈佛大学天文学家迪米塔尔·萨塞罗夫说,乍看这张图像,觉得“我们之前见过这个”,但仔细看图像细节后,才发现这是非常漂亮的结果,“完全值得等待”。

  经过多次推迟,韦布空间望远镜于2021年12月25日从法属圭亚那库鲁航天中心发射升空。它目前位于围绕日地系统第二拉格朗日点的运行轨道,距地球约150万千米。据美国航天局介绍,韦布空间望远镜是该机构迄今建造的最大、功能最强的空间望远镜,其主镜直径6.5米,由18片巨大六边形子镜构成,配有5层可展开的遮阳板,总造价约100亿美元。

  哈勃空间望远镜主要在可见光和紫外波段观测,而韦布空间望远镜观测波长范围是600纳米至28.8微米,主要处于红外波段。

  红外观测有何优势?不同于紫外线和可见光,波长较长的红外线能绕过有些尘埃,可让望远镜看到隐藏在尘埃云背后的天体。更重要的是红外观测有助于科学家“以更近距离看到万物起源”。随着宇宙持续膨胀,早期发光天体发出的紫外线和可见光朝光谱的红端移动,最终以红外线的形式在今天抵达近地空间,这种现象称为“红移”。红外望远镜有助于观察相关现象。

  韦布空间望远镜任务目标主要有4个方面:寻找宇宙中诞生的第一批星系;研究星系演化的各阶段;观察恒星及行星系统的形成;测定包括太阳系行星系统在内的行星系统的物理、化学性质,并研究其他行星系统存在生命的可能性。


美国航天局12日发布了多张由韦布空间望远镜所拍摄的全彩图像:

史蒂芬五重星系 图片来源NASA官方网站

史蒂芬五重星系是一个包含4个星系组成的星系群,距离地球约3亿光年。照片中还包含着银河系内恒星,更小星点是在上百亿光年外的星系。


船底座大星云 图片来源NASA官方网站

船底座大星云位于南天星空,是银河系中的一个恒星形成区,新生的恒星和它们组成的星团被包裹在大量的气体和尘埃中间。照片中的很多星点,就是正在诞生中的恒星。

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