- 乔纳森·阿莫斯（Jonathan Amos）
- BBC科学事务记者
詹姆斯·韦伯太空望远镜：NASA公布了哪些宇宙震撼图片？
2022-07-13 |作者：乔纳森·阿莫斯 | 来源：BBC中文网
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美国宇航局（NASA；美国太空总署）价值100亿美元的最新太空望远镜拍下了“恒星托儿所”与“宇宙之舞”的震撼影像。
詹姆斯·韦伯（James Webb）太空望远镜被称为知名的哈勃（Hubble）望远镜的继承者。它拍摄的首批全彩色宇宙照片公诸于世。
美国总统拜登（Joe Biden）星期一（7月11日）公布了一张显示极远距离星系的照片作为预告。
参与此项目的科学家正跟进其他照片，以验证韦伯望远镜的广泛用途。
这台新望远镜被特别调校，可以用红外线观测天空——那是人类肉眼能感应得到但波长较长的光束。
这让新望远镜比上一代更有能力望向宇宙深处，从而探测到更远古的事件——即超过135亿年以前。
天文学家预料还将利用新望远镜上更为先进的技术，来研究遥远星体的大气层，以期探测到生命迹象。
参与领导研究韦伯望远镜上四组红外仪器之一的英国专家吉莉安·赖特教授（Prof Gillian Wright）说，首批照片只属初试啼声，陆续有来。
她说：“每当你用崭新方法来看星空，你总会看到让你意想不到的事物。”
身兼英国天文学技术中心主任的赖特教授对BBC说：“这些新数据非常好，质量很好，而且只花了几个小时观测便得到了——这说明你想要发现的都在那，就等你去发现。”
这些银河系的光束经历了数十亿光年才能来到我们面前。图像来源，NASA/ESA/CSA/STSCI
SMACS 0723是一个巨大的星系团，其质量好到能够使星系团折射并放大来自更远地方的光束，被天文学家称为“引力透镜”（gravitational lens）。从哪里都能看见其红色弧形结构——那是重点：就是一个星系。这不但是来自远方，更来自更加远古时期。
部分弧形的光束花了130亿年才传送到我们面前。这里还有一件怪事，照片两边出现的部分弧形其实是同一个物体，它们的光束以多于一条线路穿越SMACS 0723星体群。
分别以近红外（Near-infrared；左）和中红外（Mid-infrared；右）拍摄的南环星云照片。图像来源，NASA/ESA/CSA/STSCI
你大概会在那些有关哈勃望远镜所拍摄图像的桌边书（coffee table books）里面看过差不多的照片。南环星云，或称“八裂星云”，是个巨型的气体与尘埃球体，中间由一颗正在衰败的星体照亮。随着星体老化，它们改变自身产生能量的方式，并排斥其外层。
当星体再次变得炽热，便会燃烧它此前排出的所有物质。
南环星云直径将近半个光年，位于地球外约2000光年处。这种星群被称为“行星状星云”（planetary nebula），但其实与星球无关。那是早期望远镜观星者因解析度不足，进而用词不当所致。韦伯望远镜试图观测星体如何诞生，同样也希望观测星体如何衰亡。
斯蒂芬五重星系照片：左为韦伯望远镜所摄，右为哈勃望远镜所摄。图像来源，NASA/ESA/CSA/STSCL
斯蒂芬五重星系位于大约在2.9亿光年外的飞马座（Pegasus），是首个被人类发现的星系团。星系群内五个星系中，有四个被困在重复靠近彼此的“宇宙之舞”当中。
这张由韦伯望远镜所拍摄的照片，看上去跟由哈勃望远镜所拍摄的分别不大。但新望远镜的红外线敏感度更高，能捕捉各种特征供天文学家研究。这是一个重大盼望——韦伯望远镜能与哈勃望远镜同时运作。它们各有所长，对比两者照片，可给科学家的研究提供新维度。
我们不知道哈勃望远镜还能工作多久，它已有32年历史，容易故障。但负责照顾这匹“老战马”的美国宇航局官员才刚递交新的五年预算。祝大家好运。
图像来源，NASA/ESA/CSA/STSCI
船底座星云是哈勃望远镜的典型目标，而这张韦伯望远镜版本的照片呈现了与众不同的面貌。
船底座是天空上数一数二庞大而又明亮的星云，距离地球约7600光年。船底座是“恒星托儿所”，是一团庞大的气体和灰尘，新的星体会在此诞生。
不过在这张韦伯望远镜的照片中，我们不怎么能看到星体，只有气体和灰尘。天文学家把这称为“宇宙礁”（cosmic reef），是一种分界线，底层是灰尘，上层是气体。
韦伯望远镜的关键科学目标之一，是要研究星体如何形成，而船底座是进行此研究的上佳地点。
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