詹姆斯韦伯太空望远镜的第一张照片告诉我们 5 件事
原创文章No.1823
美国宇航局NASA上周发布了詹姆斯韦伯太空望远镜早期工作的五张图像。 这些照片突出了望远镜探索深空秘密的巨大潜力。 以下是我们迄今为止学到的一些东西。
望远镜特别好用
美国宇航局使用哈勃太空望远镜发回模糊图像的经验表明,先进的科学仪器有时无法按预期工作。 宇航员多次前往哈勃进行修复,但韦伯无法进行此类修复,因为韦伯距离地球比任何人类旅行过的都要远。
在发射的预期和焦虑之后,望远镜、镜子和遮阳板的部署之后,任务的科学家们必须确保其科学工具包正常运行。
正如望远镜的运营项目科学家简·里格比在上周新闻发布会上解释的那样,他们确实做到了。
“我有一种非常情绪化的反应,‘天哪,它有效,’”她说,描述了望远镜送回家的第一张锐利的测试图像。 “而且效果比我们想象的要好。”
或者正如数百名科学家在周二在线发表但尚未经过同行评审的一篇论文中所说的那样,“望远镜和仪器套件已经证明了改变我们对宇宙的理解所必需的灵敏度、稳定性、图像质量和光谱范围通过从近地小行星到最遥远星系的观测来观察宇宙。”
科学研究已经在进行中。大约 13 个项目被视为早期发布科学计划,被选为启动 Webb 时代。它们涵盖了一系列类别,包括我们的太阳系、星系和星际空间、大质量黑洞和它们所居住的星系以及恒星的演化。
“科学成果将从这里开始推出,”里格比说。
我们将比以往更深入地
了解宇宙的过去
上周一,总统乔·拜登介绍了由韦伯望远镜拍摄的图像,NASA 官员和天文学家称赞这是迄今为止拍摄的宇宙最深的图像之一,随着更多数据从 NASA 的计算机中喷涌而出,这一标志可能很快就会被通过。
一个名为 SMACS 0723 的遥远星团的图像显示了更遥远的星系的存在。 来自这些星系的光,被星团的引力场放大到可见度,起源于 130 亿年前。
天文学家推测,最遥远、最早的恒星可能与我们今天看到的恒星不同。 第一批恒星由大爆炸遗留下来的纯氢和氦组成,它们的质量可能比太阳大得多——然后迅速而猛烈地坍缩成现在大多数星系中心都存在的超大质量黑洞。
我们将揭开
遥远行星的大气层
木星大小的系外行星 WASP-96b 的光谱并不是周二在屏幕上显示的最令人印象深刻的图像——而不是令人费解的宇宙悬崖,它显示了当行星经过其恒星 1,120 光年时记录的图表的斜率 离开。 但当在巴尔的摩空间科学望远镜研究所操作韦伯望远镜的天文学家看到它时,他们倒吸一口凉气,鼓掌喝彩。
那里的天文学家内斯特·埃斯皮诺萨 (Nestor Espinoza) 说:“我很高兴能和你分享这个。”
这颗行星之前曾在地面和哈勃望远镜上进行过研究。 但韦伯望远镜也发现了水蒸气、雾霾和一些以前看不见的云的证据。 这让科学家们感到惊讶。
虽然 WASP-96b 极不可能是任何生物的家园,但使用相同的技术可以揭示围绕其他恒星运行的较小的岩石世界是否适合居住。
亚利桑那大学的天文学家梅根曼斯菲尔德说:“我认为我们将能够找到我们认为有趣的行星——你知道,生命的可能性很大。” “但我们不一定能够立即识别生命。”
直到现在,这些系外行星相对较小的尺寸使得它们极难研究。韦伯望远镜将让天文学家更仔细地观察这些世界。
太空望远镜“是第一个在设计中考虑到系外行星大气研究的大型太空天文台,”曼斯菲尔德说。
心中已经有了一些目标,比如 Trappist-1,这是一颗在其可居住区有多个行星的恒星。 “我们只需要等待时间来揭示这个故事,”望远镜负责系外行星科学的副项目科学家 Knicole Colón 说。
我们会发现惊喜
韦伯的演讲为我们提供了令人叹为观止的南环星云(由一颗垂死的恒星喷出的气体和尘埃球体)和斯蒂芬五重奏(数百万光年外的星系群)的图像。
但最引人注目的图像是船底座星云,这是一片巨大的旋转尘埃云,它既是恒星的孕育场,也是银河系中一些最明亮、最爆炸的恒星的家园。 从红外线来看,这个星云就像一个迫在眉睫的、被侵蚀的海岸悬崖,上面点缀着数百颗天文学家从未见过的恒星。
“我花了一段时间才弄清楚在这张图片中要调用什么,”望远镜的副项目科学家 Amber Straughn 说,她指着一个崎岖不平的结构。
这张照片还包含科学家无法解释的结构,比如一个奇怪的弯曲特征。
太空望远镜科学研究所的天文学家阿玛亚·莫罗-马丁说:“与往常一样,有意想不到的地方。”她在周二向同事们展示了这张照片。 “我们不知道这是什么。”
期待韦伯有更多这样的发现——以前从未见过的东西,需要解释。
望远镜依旧很脆弱
对于像詹姆斯韦伯太空望远镜这样的航天器,宇宙尘埃不可避免地会撞击它的镜子。 尽管如此,对于 NASA 官员来说,发现望远镜的一个镜子在 5 月下旬被微流星体撞击损坏并且撞击比预期的要大,这仍然是一个不受欢迎的惊喜。
美国宇航局官员表示,这种失真几乎没有引起注意,韦伯的性能仍然超出了它的所有要求。 工程师们还调整了受损镜子的位置,以抵消部分失真。
在事件被报道之前,四颗较小的微流星体已经击中了望远镜。
“我们最关心的只是微陨石环境,”美国宇航局负责科学任务的副局长托马斯·祖布臣说。
Zurbuchen 说,美国宇航局正在评估飞行选项,以增加任何撞击望远镜的灰尘撞击望远镜背面而不是镜子正面的可能性。
REF:
https://www.boston.com/news/national-news/2022/07/13/5-things-learned-from-james-webb-telescope-first-images/
EF
The End
撰稿:Yue Yu
编辑:Yue Yu
Cara Xu
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