五张令人瞠目结舌的詹姆斯韦伯太空望远镜图像震惊了科学家们

美国宇航局詹姆斯韦伯太空望远镜拍摄的备受期待的第一张全彩图像已经发布，令科学家们惊叹不已。

一个恒星托儿所的宇宙悬崖和一个天体舞蹈的五重星系：美国宇航局周二发布了詹姆斯韦伯太空望远镜的下一波图像，预示着天文学的新时代。

“每张照片都是一个新发现，”美国宇航局局长比尔尼尔森说。“每一个都会让人类看到我们以前从未见过的宇宙观。”

这些新图像在戈达德太空飞行中心一一发布，展示了耗资 100 亿美元的天文台的全部功能，该天文台使用红外摄像机以前所未有的清晰度凝视遥远的宇宙。

诺贝尔奖获得者、韦伯高级项目科学家约翰·马瑟告诉法新社：“它们很漂亮，充满了奇妙的发现和科学，里面还有很多我们尚未发现的东西。”

周一，韦伯揭示了迄今为止最清晰的早期宇宙图像，其中包含数千个可追溯到 130 亿年前的星系。

最新的部分包括位于 7600 光年外的船底座星云中一个名为 NGC 3324 的恒星形成区域的“山脉”和“山谷”，被称为“宇宙悬崖”。

“我们第一次看到以前完全隐藏在我们视野之外的全新恒星，”美国宇航局天体物理学家 Amber Straughn 说。

有些明星会把最好的留到最后。

数千年来，位于该场景中心的较暗恒星一直在向各个方向发射气体和尘埃环，美国宇航局的詹姆斯韦伯太空望远镜首次揭示这颗恒星被尘埃所掩盖。

韦伯上的两台相机拍摄了这个行星状星云的最新图像，编号为 NGC 3132，非正式地称为南环星云。它距离我们大约 2500 光年。

韦伯将允许天文学家深入研究像这样的行星状星云的更多细节——垂死的恒星排出的气体和尘埃云。了解存在哪些分子，以及它们在气体和尘埃壳中的位置将有助于研究人员完善他们对这些物体的了解。

这片“山脉”和“山谷”点缀着闪闪发光的星星的景观实际上是船底座星云中一个名为 NGC 3324 的附近年轻的恒星形成区域的边缘。这张由美国宇航局新的詹姆斯韦伯太空望远镜在红外光下拍摄的图像首次揭示了以前不可见的恒星诞生区域。被称为宇宙悬崖的韦伯看似 3D 的画面看起来就像月光下的夜晚崎岖的山脉。实际上，它是 NGC 3324 内巨大的气态空腔的边缘，这张图像中最高的“山峰”大约有 7 光年高。这个海绵状区域是由星云中的强烈紫外线辐射和恒星风从位于气泡中心的超大质量、炽热的年轻恒星中雕刻出来的，位于该图像所示区域的上方。

美国宇航局的詹姆斯韦伯太空望远镜在环绕一颗遥远的类太阳恒星运行的炽热、蓬松的气体巨行星周围的大气中捕捉到了水的独特特征，以及云和雾霾的证据。

这项观察揭示了基于精确颜色光亮度的微小降低而存在特定气体分子，是迄今为止同类观察中最详细的，展示了韦伯分析数百光年外大气的前所未有的能力。

虽然哈勃太空望远镜在过去的二十年中分析了许多系外行星的大气层，并在 2013 年首次清晰地探测到水，但韦伯的直接和更详细的观测标志着在探索地球以外潜在可居住行星的过程中取得了巨大的飞跃。

美国宇航局的詹姆斯韦伯太空望远镜拍摄了迄今为止最深、最清晰的遥远宇宙红外图像。这张被称为韦伯第一深场的星系团 SMACS 0723 的图像充满了细节。

数千个星系——包括在红外线中观察到的最微弱的物体——首次出现在韦伯的视野中。这片广阔的宇宙覆盖了一片天空，大约有地面上的人举起的一粒沙子那么大。

斯蒂芬的五重奏是五个星系的视觉组合，最出名的是在假日经典电影“这是一个美好的生活”中的突出表现。今天，美国宇航局的詹姆斯韦伯太空望远镜以新的视角揭示了斯蒂芬的五重奏。这幅巨大的马赛克是韦伯迄今为止最大的图像，覆盖了月球直径的约五分之一。它包含超过 1.5 亿个像素，由近 1000 个单独的图像文件构成。来自韦伯的信息为星系相互作用如何推动早期宇宙中的星系演化提供了新的见解。凭借其强大的红外视觉和极高的空间分辨率，韦伯展示了这个星系群中前所未有的细节。数以百万计的年轻恒星闪闪发光的星团和新恒星诞生的星暴区域为这幅图像增光添彩。扫荡尾气，由于引力相互作用，尘埃和恒星正被从几个​​星系中拉出。最引人注目的是，当其中一个星系 NGC 7318B 穿过星团时，韦伯捕捉到了巨大的冲击波。

在斯蒂芬五重奏的中心是一个被称为活动星系核的黑洞，“这意味着物质正在流入，它被高温煮熟，其中一些又被吐出来，”马瑟解释道。

研究黑洞将使科学家们更好地了解位于我们银河系中心的人马座 A*。

首次发现南环星云中心的一颗暗淡恒星被尘埃覆盖，因为它在垂死挣扎时喷出气体和尘埃环。

了解此类恒星墓地中存在的分子可以帮助科学家更多地了解恒星死亡的过程。

该望远镜还详细介绍了一颗遥远的巨型气体行星大气中的水蒸气。

光谱学——一种揭示详细信息的光分析——来自于 2014 年发现的 WASP-96 b 行星。

科学家们接下来希望在像我们这样的小型岩石世界上训练光谱仪，以寻找可居住的迹象。

预期的基本发现

韦伯的第一张照片点燃了太空社区，还将在纽约市时代广场和伦敦的大屏幕上展示。

韦伯于 2021 年 12 月用阿丽亚娜 5 号火箭从法属圭亚那发射升空，它在距离地球 160 万公里的空间区域内绕太阳运行，该区域称为第二拉格朗日点。

它相对于地球和太阳保持在固定位置，航向修正和操纵仪器所需的燃料最少。

作为工程奇迹，韦伯是迄今为止最昂贵的科学平台之一，可与欧洲核子研究中心的大型强子对撞机相媲美，也是有史以来建造的最复杂的机器之一。

韦伯的主镜宽超过 6.5 米，由 18 个镀金镜段组成。就像手持相机一样，该结构必须保持非常静止才能获得最佳拍摄效果，Webb 的工程师将其摆动最小化到百万分之 17 毫米。

其主要建筑商诺斯罗普·格鲁曼公司的总工程师查理·阿特金森告诉法新社，它的指向精度相当于从华盛顿发射子弹并击中洛杉矶塔顶的硬币。

在第一张图像之后，全球的天文学家将在望远镜上分享时间，通过申请人和选择者不知道彼此身份的过程竞争性地选择项目，以尽量减少偏见。

由于高效的发射，美国宇航局估计韦伯有足够的推进剂维持 20 年的生命，因为它与哈勃和斯皮策太空望远镜协同工作，可以回答有关宇宙的基本问题——包括那些科学家还不知道要问的问题。

“我们不知道我们还不知道什么，”Straughn 说。

哈勃在发现暗能量导致宇宙以不断增长的速度膨胀方面发挥了关键作用，“所以很难想象我们可以用这个强大 100 倍的仪器学到什么。