距地球46亿光年!韦伯望远镜首次捕捉到深空宇宙全彩图像

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“天文学吞噬者”的“鸽王”韦伯望远镜,在“鸽”了一次又一次之后,于2021年12月25日从法属圭亚那库鲁航天中心发射升空。它的预算总额已从5亿美元飙升至百亿美元。它被放置在距离地球150万公里的绕日公转轨道上,其巨大的主镜和专注于红外波段的观测仪器,使得它可以透过星际尘埃和气体进行观测。
作为哈勃望远镜的替代者与继任者,科学界曾做过一个形象的比喻:哈勃太空望远镜能观测的是成年,青年的星系。而韦伯太空望远镜能观测到的是更遥远的幼儿,婴儿时期的星系。可以说,韦伯太空望远镜就是为探索宇宙起源这类终极奥秘而生的。
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韦伯太空望远镜
韦伯太空望远镜首次深空拍摄标志人类极致探索新高度,人类第一次可以清晰看到距离地球46亿光年如此遥远的星系。
望远镜升空至今,其拍摄的第一张完全成型的照片已定于7月12日正式发布。而就在两天前,美国宇航局公开了一张工程测试照片——这是望远镜在32小时内72次曝光的结果,它显示了一组遥远的恒星和星系。
NASA在一份声明中表示,这是“有史以来拍摄的宇宙最深的图像之一”。美国宇航局局长比尔尼尔森表示,詹姆斯·韦伯望远镜能够比之前的任何望远镜更深入地观测我们的宇宙。它不仅能探索太阳系中的物体,还能对围绕其他恒星运行的系外行星的大气层进行细致的观测,以了解系外行星的大气层是否可能与地球的大气层相似。最终的观测结果可能会回答我们长久以来的一些疑问:我们从哪里来?我们是谁?这些问题将帮助我们更好地了解我们人类在宇宙中的位置。
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星系团 SMACS 0723
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星系团 SMACS 0723
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“韦伯的首次深空”的星系团SMACS 0723的图像包含了数千个星系。
该图像显示了46亿年前出现的星系团 SMACS0723。这个星系团的总质量就像一个引力透镜,放大了它后面更遥远的星系。韦伯的NIRCam将这些遥远的星系带入了清晰的焦点——它们具有以前从未见过的微小、微弱的结构,包括星团和漫射特征。随着韦伯寻找宇宙中最早的星系,研究人员很快就会开始更多地了解星系的质量、年龄、历史和成分。
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系外行星WASP-96 b的光谱图
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系外行星WASP-96 b的光谱图
WASP-96 b于2014年被发现,是银河系之中已经确认的5000余颗太阳系外行星之一,它位于距离地球1150光年之外的凤凰座。
这颗行星的质量大约是木星的一半,直径是木星的1.2倍,距离中央恒星非常近,公转周期仅3.4个地球日,表面温度非常高,非常适合进行大气观测。
韦伯望远镜通过携带的近红外成像仪和无狭缝光谱仪(NIRISS)对WASP-96 b的大气层进行了有史以来最详细的近红外透射光谱,透射光谱揭示了之前隐藏的大气细节,存在水的明确特征、部分分子光谱,有的有散射现象,这意味着可能行星上有霾的现象。
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南环状星云
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南环状星云
NGC 3132中心的这颗明亮的恒星虽然在韦伯望远镜的近红外光下很显眼,但实际上它在塑造周围的星云方面却只发挥着辅助作用。
而虽说第二颗恒星基本看不到,却是塑造整个星云的主力。大致位置是沿着明亮恒星的一个衍射峰在左下方的位置,数千年来,它至少喷射出了八层气体和尘埃。韦伯太空望远镜首次揭示了这颗被尘埃所掩盖的恒星。
韦伯号上的两台相机捕捉到了这个行星状星云的最新图像,编号为NGC3132,非正式地称为南环星云。它距离我们大约 2,500 光年。
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史蒂芬五重星系
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史蒂芬五重星系
斯蒂芬的五重奏是五个星系的视觉组合,以在假日经典电影“这是一个美好的生活”中的突出表现而闻名。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。
这幅巨大的图像覆盖了月球直径的约五分之一。它包含超过 1.5 亿像素,由近 1,000 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。
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船底座大星云
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船底座大星云
这张照片由韦伯太空望远镜上的近红外相机 (NIRCam) 在红外光下捕捉,揭示了以前被遮挡的恒星诞生区域。
这种由“山”和“谷”组成的景观实际上是位于船底座星云西北角的一个名为 NGC 3324的恒星苗圃的边缘。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强烈的紫外线辐射和恒星风从位于气泡中心的极大质量、炽热的年轻恒星雕刻而成的,位于该图像所示区域的上方。
看似三维的“宇宙悬崖”展示了韦伯透过模糊的尘埃窥视的能力,并为恒星的形成提供了新的视角。韦伯揭示了完全隐藏在可见光图片中的新兴恒星托儿所和单个恒星。
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总结
望远镜的深空红外探测能力使它能够看到发生在138亿年前的大爆炸!让人们比以往任何时候都更深入地探索宇宙,不仅解开太阳系中的谜团,还能看向其他恒星周围的遥远世界,揭示最古老、最遥远星系的秘密,探索宇宙中的神秘结构和起源。
长年担任欧洲航天局项目经理的彼得·詹森(Peter Jensen)表示:“它(韦伯望远镜)将会带领我们进入一场哥伦布式的旅程,探索一个宇宙史上未知的时代。”
关于火箭派
外太空与跨行星生存的解决方案提供商。致力于通过“需求定义载荷,载荷定义火箭”,打造星箭一体化的中国商业航天2.0企业。
已完成中国首个商业航天生物载荷顺利登上太空;2022年计划完成多次空间试验发射任务,2023年计划国内首发星箭一体化液氧甲烷火箭及可返回式生命科学飞船,具备快速反应、可返回、航班化等特点,具有极佳性能优势和性价比。
发展规划
①与科研院校合作共同申报国家课题
②为泛生命科学公司提供完整的空间试验解决方案,承接空间药物委托研发
③打造无人空间生物实验室和太空药厂
④降低火箭成本,提升生物载荷、卫星及飞船特性,实现载人航天
市场前景
生物试验及新兴空间应用领域商业化场景造就万亿太空经济市场
图片来源:美国航空航天局 ️NASA
参考资料:
[1]https://www.jwst.nasa.gov/content/webbLaunch/deploymentExplorer.html#43
[2]https://webbtelescope.org/contents/news-releases/2022/news-2022-028
[3]https://www.nasa.gov/press-release/nasa-reveals-webb-telescope-s-first-images-of-unseen-universe
[4]https://webbtelescope.org/contents/articles/webbs-first-images
[5]https://webbtelescope.org/contents/news-releases/2022/news-2022-031