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静候JWST视觉盛宴-宇宙135亿年前

静候JWST视觉盛宴-宇宙135亿年前

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不知不觉中,美欧联合开发,耗时25年和美元100亿,于去年圣诞节送入百万英里太空轨道的詹姆斯韦伯太空望远镜(JWST),经过科研人员六个月紧锣密鼓的聚焦调试,近日开始测试性拍摄遥远外太空的星云和恒星,是非常非常非常遥远的那种(遥远的事说三遍),最远可达宇宙的边沿。它接收的红外光线是宇宙在135亿年前发出的。如果你想有一部时间机器"回到"非常非常非常遥远的过去,JWST就是。NASA公布的最新测试照片令人振奋,人类科学史上的一场视觉盛宴就要登场了。

 
JWST(左)和大麦哲伦星云(右)的计算机生成图像。


要更好地理解JWST在外太空轨道的工作运行,就得想象一下地球带着月亮绕太阳公转的情形。JWST是一颗在百万英里外与地球同步公转的人造航天器,只不过其质量相对与月亮和地球可以忽略不计。JWST所处的这个位置,天文学上叫"第二个拉格朗日点"(L2), 地球和月球的综合引力在这里形成一个引力"陷阱",被困在该点的航天器即跑不快也走不慢,它的意义是航天器在该点上随地球同步公转几乎不需消耗燃料,换句话说,与其它太空望远镜相比JWST有更久的在轨寿命,这是优点之一;离地球百万英里,离月球也有七十万英里,JWST在这里工作几乎不受月亮和地球光线的影响,而且这里的温度够低,对JWST的红外探测非常有利,乃优点之二。JWST在地球同步轨道上又同时绕 L2点公转,两个轨道平面相互垂直,向地球传输信号时可以避开月亮的干扰,乃优点之三。

发射一颗人造卫星到这样一个复杂的轨道本身就是一个壮举。更别提在如此遥远的距离上非常精细地对JWST的18块镜片进行聚集调试,让其达到前所未有的精度。今天,JWST已经顺利入轨六个月,完成了即将改变天文学、天体物理学和许多其他领域之现状所需要的一切准备。过去几周从JWST发回的图象,虽然仅仅是测试,但每一张都暗示着JWST作为哈勃太空望远镜继任者所具有的史无前例的探测威力,青出于蓝胜于蓝。

 
这是一张JWST调试后的自拍照,18块组合镜头总直径6.5米或两层楼高

 
这是JWST拍摄的"处女"照(调试后的测试照片),耀眼恒星背后的每个光点都是一个古老的星系,换句话说,我们银河系在130多亿年前就像这个样子。从这张照片上,我们很容易被中间的这颗明星所吸引,很漂亮哈,但真正有意义的是背景中的大量古老星系,这颗恒星只不过是"摄影师"用来校正聚焦而已。每一块镜片都要进行精准精细的调试,每一个都能拍出一张照片,再将18张照片进行组合,分辨精度达到惊人的 50 纳米。

“我们看到了令人惊叹的遥远星系星空;在这张简短的快照中,韦伯已经穿越了整个宇宙,让我们得以瞄一眼即将到来的太空科学,” JWST项目专家庞托皮丹如是说。

 
斯皮策(左)和JWST(右)的并列图像,展示了后者的卓越分辨率[资料来源:NASA/JPL-Caltech(左)、NASA/ESA/CSA/STScI(右)]。斯皮策太空望远镜在2003年发射升空,逐年螺旋式扩大地球同心圆轨道,现已离地球2亿多公里。

借助JWST的极限探测能力,不但科学家能获得更多更详细的宇宙研究数据,而且我们一般大众也可以来看看热闹。夜晚你在野外天空看到的银河系,就是那些遥远星系今天的样子,而它们则是我们银河系135亿年前的身影。如果算距离,那你的脑洞得大开了,135亿,就是135后面再加8个零,光要走这么多年到地球,光速是每一秒30万公里,一小时3600秒,一年又有多少小时,不往下算了,算出来也难以想象有多远,高速旋转把大脑烧糊了,短路了,就像高温把电影放映机中的胶片烧焦了是一个道理。所以,JWST的意义你应该懂了。

让我们和天文学家等一起等待更多更惊人的照片从JWST传来吧,系好你的安全带,没有最艳,只有更艳。

(所有图片来NASA或其他科学网站)

百万英里外的太空望远镜JWST

迎接135亿年前天外来客-JWST已就位

 

文章之后,附上一点儿有关时间和空间的简议:

如此远的距离,光线需要时间去穿越。在这个神秘的宇宙中,引力和空间玩弄着时间,人类(宇宙或自然演变的异化)对距离的判断靠光作为媒介。

"眼见为实",一个发光体如此之远,其光线要走很多年到达地球,此时的该发光体已不是这个样子,看到的是它的过去。如果引力"发功",把光线在一个捷径上弯曲,大大缩短距离,你将与过去同在。

如果你在这个捷径上旅行,按爱因斯坦的相对论,你离长生不老只有一步之遥(相对于这之外的其他人),时间在这里几乎停滞不前,而空间被极大地"压缩",好像消失了。

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来源: 文学城-风语空灵
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