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2023-07-13 19:08

詹姆斯韦伯太空望远镜捕捉到附近恒星托儿所的壮观图像

为了纪念耗资100亿美元的詹姆斯·韦伯太空望远镜进行科学观测一周年,美国宇航局周三发布了一张壮观的新照片,展示了距离地球最近的恒星形成区域,这是一个由旋转气体组成的彩色混沌织锦,上面点缀着类太阳的恒星。

蛇夫座星云复合体中的恒星托儿所大约有50颗年轻的恒星,它们都与地球的太阳相似或更小。

“最暗的区域是密度最大的,那里厚厚的尘埃茧仍在形成原恒星,”美国宇航局在对这张照片的描述中说,这张照片是由韦伯的近红外相机(NIRCam)拍摄的。

巨大的双极氢分子喷流,用红色表示,在图像中占主导地位,在上方三分之一处水平出现,在右侧垂直出现。当一颗恒星第一次冲破宇宙尘埃的出生包层,向太空发射一对相反的喷流时,就会发生这种情况。”

韦伯项目科学家克劳斯·蓬托皮丹说,这张照片“让我们以新的清晰度见证了恒星生命周期中一个非常短暂的时期。”很久以前,我们自己的太阳也经历过这样的阶段,现在我们有技术可以看到另一颗恒星故事的开始。”

美国国家航空航天局局长比尔·纳尔逊说:“在短短一年的时间里,詹姆斯·韦伯太空望远镜改变了人类对宇宙的看法,第一次凝视尘埃云,看到宇宙遥远角落的光线。”每一张新照片都是一个新的发现。”

詹姆斯·韦伯太空望远镜于2021年圣诞节在欧洲航天局法属圭亚那库鲁发射场由阿丽亚娜5号火箭发射升空。

望远镜花了一个月的时间才到达预定的停泊点——拉格朗日2号点,距离地球100万英里,位于月球轨道的远端。现在,它在引力作用下与地球同步围绕太阳运行,为任务的成功提供了寒冷、黑暗的环境。

韦伯是有史以来建造的最复杂的民用科学探测器,它被折叠起来装入阿丽亚娜5号的头锥。在前往拉格朗日点2号的途中,科学家和工程师们屏住呼吸,望远镜展开了一个网球场大小的复杂遮阳篷,将天文台冷却到绝对零度以下50度。

然后,韦伯21.3英尺宽的主镜的六个六边形侧面部分被展开,光学系统精确地对齐,以产生锋利的图像。

望远镜和它的四个仪器经过优化,可以捕捉宇宙大爆炸后开始发光的第一批恒星和星系发出的光,在过去的138亿年里,由于空间本身的膨胀,这些光被拉伸到光谱的红外区域。

目前的地面望远镜甚至是标志性的哈勃望远镜都看不到这种光,哈勃望远镜主要是为了研究可见光和近红外波长而设计的。即便如此,哈勃望远镜探测到的星系可以追溯到大爆炸后5亿年左右,比天文学家预期的要早。

韦伯的设计就是为了超越这一里程碑。也就是说,如果一切都按计划进行的话。

望远镜的复杂性在天文学界引起了广泛的紧张。但在发射6个半月后,韦伯就完全按照设计进行了校准和运行。美国宇航局于2022年7月12日发布了五张初步图像,清楚地展示了有史以来最昂贵的科学探测器的巨大力量。

在第一年的运行中,韦伯望远镜比以往任何时候都能观察到更深入的空间和更久远的时间,至少探测到一个在大爆炸后3.9亿年闪闪发光的星系。这一记录可能不会维持太久,因为还有其他几个候选人在等待确认。

韦伯还发现了已知最早的超大质量黑洞,它为一颗类星体提供能量,这颗类星体在宇宙诞生5.7亿年后燃烧着。这些发现让研究人员重新开始了解星系和超大质量黑洞是如何在宇宙爆炸后“很快”形成的。

随着时间和空间的进一步回溯,韦伯还将其红外之眼转向地球太阳系的行星,在光谱研究中捕捉到木星、土星、天王星和海王星的惊人红外图像,帮助研究人员绘制出围绕其他恒星运行的行星大气中的元素和化合物。

美国国家航空航天局科学主任尼古拉·福克斯在一份声明中说:“在詹姆斯·韦伯太空望远镜成立一周年之际,它已经兑现了向人类展示宇宙的承诺,为人类提供了一个令人惊叹的图像和科学宝藏,这些宝藏将持续数十年。”

“韦伯让我们对星系、恒星和太阳系外行星的大气层有了比以往任何时候都更复杂的了解,为NASA引领世界进入科学发现和寻找宜居世界的新时代奠定了基础。”