美国宇航局发布詹姆斯·韦伯太空望远镜第一张官方图片揭示46亿光年外的宇宙深处
据cnBeta:作为接下来一系列令天文爱好者欢欣鼓舞的开胃菜,美国宇航局发布了詹姆斯·韦伯太空望远镜的第一张官方图片,它揭示了迄今为止距离地球46亿光年的宇宙区域的最深的、高分辨率的红外图片。
来自詹姆斯-韦伯太空望远镜的第一张图片,显示了46亿光年外的一个空间区域,是迄今为止最深、最清晰的遥远宇宙的红外图像。被称为韦伯第一深场的这张星系团SMACS 0723的图像充满了细节。数以千计的星系--包括有史以来在红外线下观察到的最微弱的物体--首次出现在韦伯的视野中。这片浩瀚的宇宙覆盖了一片天空,其大小约为地面上的人用手握住的一粒沙。美国航天局太空望远镜科学研究所、欧空局、加空局、STSCI、韦伯地球观测组织联合发布。
这张图像异常细致,展示了从地球上看到的一些最遥远星系的深空区,凸显出韦伯太空望远镜的强大功能,也预告着未来会有更多令人惊叹的宇宙图像将会发布。
该图像是在今天的简报会上发布的,美国总统乔·拜登、副总统卡马拉·哈里斯和美国国家航空航天局局长贝尔·纳尔逊都出席了简报会,可见詹姆斯·韦伯太空望远镜本轮观测成果的重要程度。
在总统和副总统赞扬美国宇航局和美国的聪明才智的开场白之后,纳尔逊描述了所发布的图像,除了物体的距离和异常高的分辨率之外,没有介绍具体细节。
NASA局长比尔·尼尔森(Bill Nelson)在发布会上表示:“总统先生,如果你在一臂的距离内看到指尖上有一粒沙子,那就是你看到的宇宙的一部分,它只是宇宙中的一个小斑点。”
随后,记者们被要求离开,简报会继续私下进行。
美国宇航局计划从美国东部时间明天上午9:45开始进行全面介绍詹姆斯·韦伯太空望远镜的工作状况,之后将在未来几天陆续向公众发布更多激动人心的图像。
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据cnBeta:CNET报道,不到一个世纪前,人类相信宇宙终结于银河系的边缘。直到爱德文·哈勃的出现。这位著名的天文学家在加利福尼亚的威尔逊山天文台勤奋地搜寻着天空中闪烁的星星。1923年,他用胡克望远镜所做的工作加深了人们对宇宙大小的了解。当时他和其他人帮助揭示了仙女座并不是银河系中密密麻麻的恒星束,而是它自己的星系,距离250万光年。哈勃知道技术的进步是多么强大。更大、更好的望远镜将帮助我们进一步扩大视野。
80年后,哈勃的同名太空望远镜发布了哈勃超深场图像,再次改变了我们对宇宙地平线的看法,这张宇宙的照片在空间和时间上延伸得如此之远,以至于它揭示了大爆炸后仅6亿年诞生的星系。
从2022年7月11日开始,人们的视野再次扩大。一百年的进步--在望远镜、天文学、天体物理学、工程、火箭科学、数学,甚至流媒体在线视频方面--导致美国宇航局(NASA)揭开了詹姆斯·韦伯太空望远镜获得的第一张图像。
周一美国总统乔·拜登出席NASA的简报会,该简报会发布了韦伯的第一张横跨宇宙的图片,这张图片被称为“韦伯的第一个深场”。简报会持续了10分钟,但它提供了一个来自整个宇宙的历史性的第一张图像。
美国宇航局局长比尔·纳尔逊在新闻发布会上说:“如果你把一粒沙子放在你的手指尖上,距离很远,那就是你看到的宇宙的一部分--只是一个小斑点。”
深场检查了一个被称为SMACS 0723的空间角落,它已经被哈勃等太空望远镜观察。它包含了一个巨大的星系团,起到了透镜的作用,放大了来自宇宙中更远的星系的光线。
这张韦伯图像--以及接下来的图像--最值得注意的一个方面是,你可以在图像中看到六个角的光线,这是詹姆斯·韦伯太空望远镜中的镜子的形状所决定的。
还有一个圆形的污点光。这就是“透镜”效应。巨大的前景星团的引力,只有大约40亿光年的距离,改变了来自深空的光线到达望远镜的方式。在某些情况下,由于这种效应,星系会出现在两个点上,而天文学家可以通过研究这种光来更好地了解那些深层星系的样子。
图像中的一些星系在大爆炸后仅存在了几亿年。由于韦伯的强大光学系统,人们有史以来第一次看到了它们。
韦伯的成像能力以黑白两色捕捉宇宙天体的红外光,与哈勃类似,图像处理软件被用来揭示空间的所有微妙之处。然后,那些帮助创建图像的人完成了一项技术和艺术上的壮举:他们将红外波长映射成颜色,以突出图像中最重要的特征。
虽然“深场”令人愉悦,但它仅仅是“开胃菜”。7月12日,美国宇航局将提供韦伯图像的“自助餐”,以便在整个深空的突破性观察中“大快朵颐”。此次发布的图像将突出耀眼的星云,照亮外星世界,并拉开一组碰撞星系的帷幕。
相关报道:NASA发布韦伯望远镜的新测试图像作为首张全彩图像的“预览”
据cnBeta:美国宇航局(NASA)本周发布了一张来自詹姆斯·韦伯太空望远镜的测试图像,作为7月12日该天文台首张全彩图像曝光的“预览”,它非常漂亮。韦伯望远镜的任务是窥视早期宇宙,寻找系外行星和星系,从宇宙中找出新的秘密。
这张图片来自精细制导传感器,或称FGS,一个主要目的是让望远镜精确指向的仪器。从本质上讲,它帮助韦伯望远镜瞄准它的目标并保持在观测的轨道上。FGS对恒星和星系的观察是“对望远镜的科学仪器在未来几周、几个月和几年内所揭示的东西的一个诱人的瞥见”,NASA在周三的一份声明中说。
恒星作为有点状辐射的天体非常突出。其他明亮的天体是星系。这是5月中旬在32小时内进行的72次曝光的结果。它代表了迄今为止拍摄的最深的宇宙图像之一。
韦伯团队在周三的一条推文中将这张图片描述为“出乎意料的”和“迷人的照片”。
在韦伯开始认真进行科学观测之前,在长达一个月的准备期中,FGS的抓拍是成功测试的一部分。NASA表示:“在这次工程测试中,目的是锁定一颗恒星,并测试韦伯能多好地控制其‘滚动’--从字面上看,韦伯像飞行中的飞机一样向一边滚转的能力。”
这个预览足以让科学家和太空迷们为下周发布的第一张主要图像而兴奋。韦伯操作科学家Jane Rigby说:“这幅图像中最微弱的斑点正是韦伯在其第一年科学运行中要研究的微弱星系类型。”
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据cnBeta:美国宇航局(NASA)的詹姆斯·韦伯太空望远镜正在准备为遥远的世界和遥远的星系提供令人难以置信的新图像,但这个新的红外太空观测站也将让我们前所未有地看到我们宇宙的一个微小组成部分:太空尘埃。有一类尘埃可以为一些大的过程提供新的线索,例如恒星和星系的形成和演变。
从技术上讲,这些尘埃颗粒中最微小的是多环芳烃(简称PAHs),它们是太空中最丰富的分子类型之一。它们包括一整个家族的大分子,其结构就像铁丝网一样--由不同模式的六边形组成的格子状结构。
在20世纪80年代首次被发现后,天文学家几乎在他们的望远镜指向的所有地方都发现了PAHs:在一些最早的星系中,在恒星形成的气体云中,以及在离家较近的地方,在土星的卫星泰坦的大气中。
在过去,天文学家受到空间尘埃的阻碍,因为望远镜无法看穿遍布星系的黑暗、巨大的尘埃云。随着红外天文学的出现,望远镜能够“看穿”这些遮蔽的云层,科学家们发现空间尘埃实际上是恒星和行星形成的一个重要部分。现在,韦伯准备成为揭开其秘密的“游戏规则的改变者”。
多环芳烃领域的先驱之一、位于加州硅谷的美国宇航局艾姆斯研究中心的研究员Louis Allamandola说:“韦伯的能力使以前的红外望远镜相形见绌,将彻底改变天文学。”
当美国宇航局的斯皮策望远镜在2003年发射时,凭借其新一代的红外技术,多环芳烃研究开始了。
“现在,韦伯将带来极好的空间和光谱分辨率,”艾姆斯研究中心的天文学家和一个项目的联合首席研究员Christiaan Boersma说,该项目将利用韦伯来研究太空中的PAHs。“我们将能够看到细节--更好的细节--在比以前更小的尺度上。这将揭示PAHs如何在非常不同的天文环境中形成和演变。而这将使我们能够解开驱动恒星形成结构的光物理学和化学,并解释我们观察到的从系外行星和恒星到星系的显著多样性。”
Boersma对韦伯将提供的详细光谱感到兴奋。这些就像光的“指纹”。当尘埃分子被太阳或其他恒星的光线加热时,它们会发出红外光来冷却。光的模式,或光谱,可以帮助识别光所来自的不同类型的多环芳烃分子--如果我们能够足够好地捕捉它的话。
利用分辨率较低的红外望远镜技术,天文学家已经探测到了广泛的多环芳烃群体或家族。破译单一类型多环芳烃的光谱是可能的,但这是一项艰苦的工作,需要望远镜观测、实验室工作和先进计算的协同作用,而这正是艾姆斯研究中心实验室天体物理学小组的基础。这个领域在艾姆斯研究中心达到了成熟,使科学家们能够在实验室中重现星际空间中多环芳烃的形成条件,并测量由此产生的分子的光谱指纹。
到目前为止,通过在实验室研究分子,他们已经确定了大约100种不同多环芳烃的“光指纹”,并在计算机的帮助下确定了另外4000种。有了所有这些数据,天文学家将已知的光谱与天空中观察到的PAH群体相匹配。
这是一项巨大的工作,但研究人员期望强大的韦伯望远镜将带来一种全新的方法。
Boersma说:“我们的圣杯是能够直接从望远镜数据中识别和量化构成我们所看到的家族的特定PAH类型。我们比以往任何时候都更接近,这要归功于之前的基础工作。”
有了韦伯的分辨率,他们将能够找出更小的多环芳烃子集--由尺寸、形状和电荷等特征定义--对观察到的光谱有所贡献。为了分析和解释多环芳烃的观测结果,研究人员将求助于NASA科学家建立的一个研究数据库。NASA艾姆斯多环芳烃红外光谱数据库可供全球科学界免费使用,并提供数据库和复杂的工具。
“我们正在进入‘PAH研究2.0’的时代,”Allamandola说。“看光谱就像在听交响乐。韦伯将使我们第一次听到管弦乐队中所有不同种类的PAHs。这是一个巨大的进步。”
相关报道:NASA发布韦伯望远镜首批图像的宇宙目标清单
据cnBeta:NASA的詹姆斯-韦伯太空望远镜即将发布其首批全彩图像和光谱数据从而揭示出前所未有的详细的宇宙景观。要想了解这些令人难以置信的景象,首先请观看韦伯的精细制导传感器的预览。
以下为韦伯为这些首次观测所瞄准的宇宙天体的清单,这些天体将在NASA的直播中发布,时间为美东部时间7月12日周二上午10:30。每张图片将同时在社交媒体及该机构的网站上公布。韦伯是跟ESA(欧洲航天局)和CSA(加拿大航天局)合作。
下面列出的这些目标代表了天文台收集的第一波全彩科学图像和光谱,也是韦伯一般科学运作的正式开始。它们是由来自NASA、ESA、CSA及太空望远镜科学研究所(Space Telescope Science Institute)的代表组成的国际委员会选定的。
船底座星云(Carina Nebula):船底座星云位于约7600光年外的南部船底座星座,是天空中最大和最明亮的星云之一。星云是恒星形成过程中的恒星托儿所。船底座星云是许多大质量恒星的家园,比太阳大几倍;
WASP-96 b(光谱):WASP-96 b是太阳系外的一颗巨行星,主要由气体组成。这颗系外行星距离地球近1150光年,每3.4天绕其恒星运行一次。它的质量约为木星的一半,其发现是在2014年宣布的;
南环星云(Southern Ring Nebula):南环星云是一个行星状的星云--一个膨胀的气体云,其围绕着一颗垂死的恒星。它位于离地球约2000光年的地方,直径近半光年;
史蒂芬五重星系(Stephan's Quintet):位于离地球约2.9亿光年之外的地方,斯蒂芬五星位于飞马座。它因是1877年发现的第一个紧凑型星系群而备受瞩目。五个星系中的四个被锁定在一个反复密切接触的宇宙舞蹈中。
SMACS 0723:巨大的前景星系团放大并扭曲了它们后面天体的光线,从而允许对极其遥远的和本质上微弱的星系群进行深场观察。
这些首批图像的发布标志着韦伯科学行动的正式开始,它将继续探索该任务的关键科学主题。各个团队已经通过竞争程序申请使用该望远镜的时间--天文学家称之为它的第一个“周期”或第一年的观测。