宇宙悬崖、恒星遗骸 、星系“共舞” 天文科普专家解读韦布空间望远镜首批全彩宇宙深空图

封面新闻记者 陈彦霏

7月12日晚,詹姆斯·韦布空间望远镜(以下简称韦布望远镜)拍摄的首批全彩宇宙深空图公布。据悉,韦布望远镜造价约100亿美元,从1996年开发到2021年发射耗时25年时间。

飞马座史提芬五重星系(图源NASA官网)

作为哈勃望远镜的继任者,韦布望远镜此次拍摄的照片有哪些看点?花费昂贵的照片背后有哪些意义?和哈勃望远镜又有哪些区别?封面新闻记者就此采访了四川省天文科普学会副会长曾阳。

船帆座NGC3132行星状星云(图源NASA官网)

曾阳介绍,此次拍摄的5个深空天体,分别是船底座NGC3324星云,飞鱼座SMACS0723星系团,飞马座史提芬五重星系(NGC7320,NGC7317,NGC7318A,NGC7318B,NGC7319),船帆座NGC3132行星状星云,凤凰座WASP-96b系外行星的光谱。

船底座星云NGC3324(图源NASA官网)

“之所以选这5个天体作为韦布望远镜的首批目标,是因为他们分属四类不同的天体,从结果来看,韦布望远镜的综合性能基本达到了设计科学指标。”曾阳介绍,飞鱼座SMACS0723星系团是韦布望远镜拍摄的首张深场图像,距离地球约46亿光年;船底座NGC3324星云是银河系内的恒星诞生地,其下半部尘埃和上半部气体形成的明显分界线,被天文学家称为“宇宙悬崖”;船帆座NGC3132行星状星云(非正式名为南环星云)是和太阳类似的恒星死亡后留下的遗骸;飞马座史提芬五重星系,其中四个星系多次接触有明显引力相互作用,就像在一起跳舞,为天文学家研究星系合并和相互作用提供了参考;凤凰座WASP-96b系外行星的光谱则是类木行星的大气光谱,为以后研究系外行星奠定了基础。

飞鱼座SMACS0723星系团(图源NASA官网)

“韦布望远镜比较哈勃望远镜来说,其科学意义是承上启下的。因为它的科学目标是由哈勃望远镜观测的结果推动的,但说完全替代还需要一些时间,两个空间望远镜具有不同的能力,目前来讲,韦布望远镜和哈勃望远镜的科学研究是相辅相成的。”曾阳说,哈勃望远镜位于地球的远地轨道,围绕地球运动,主要观测可见光和紫外波长的宇宙,韦布望远镜在日地拉格朗日L2点,围绕太阳运动,主要用红外波段观测宇宙。由于宇宙的膨胀,来自遥远物体的光在光谱的较红端转移到更长的波长,称为红移。韦布望远镜将非常详细地观察这种红外光,并揭示宇宙中一些最古老的恒星和星系。

凤凰座WASP-96b系外行星的光谱(图源NASA官网)

曾阳进一步表示,韦布望远镜跟具备一定红外观测能力的哈勃望远镜不属于一个赛道。而且,1990年的哈勃望远镜和2022年的韦布望远镜,后者在材料、设计等方面都有巨大的进步,韦布望远镜口径更大,质量却比哈勃轻一半,所工作的位置受地球电磁辐射影响更小,所摄的图片信噪比更高,优于哈勃的光学设计和使用铍作为镜面材料,以及极低的抛光误差,让韦布望远镜看得更远、更广、更清晰。

“对人类目前最强大的空间望远镜,我们除了期待更多让人惊叹的照片,在科学范畴,我们更需要关注韦布望远镜在重大科学任务上的表现,如星系的构成、光和再电离、恒星和原行星诞生、行星和系外生命等方面。” 曾阳说。

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