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“一粒沙”中的星系团——詹姆斯·韦伯空间望远镜拍到了什么

2022-8-22 21:29| 发布者: 天空之城| 查看: 1682| 评论: 0|来自: 央视新闻客户端

摘要: 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·韦伯空间望远镜正是带着这种使命,开启了它的太空旅程。

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·韦伯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。

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当地时间7月11日,图像显示詹姆斯·韦伯空间望远镜拍摄的星系团“SMACS 0723”

“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伯空间望远镜时说,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。韦伯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”。

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当地时间2017年5月16日,NASA的詹姆斯·韦伯太空望远镜的主镜在休斯顿的约翰逊太空中心的一个洁净室中。

经过多次推迟,韦伯空间望远镜于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,韦伯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。

韦伯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”。哈勃空间望远镜主要在可见光和紫外波段观测,而韦伯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。

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詹姆斯·韦伯太空望远镜渲染图

韦伯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。

韦伯空间望远镜的观测将帮助研究人员更深入了解有关天体的质量、年龄、历史和成分。


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