韋伯太空望遠鏡發(fā)布了第一批震撼的紅外全彩高清天文照片,包括距離地球8500光年遠的船底座大星云和距離地球46億光年的星系團SMACS 7023以及距離地球2500光年的南天環(huán)狀星云。
雖然它們都和地球相距非常遠,但強大的韋伯望遠鏡依然清晰地揭示了許多細節(jié),其中的SMACS 7023星系團更是迄今為止最遙遠最詳細的宇宙紅外視圖。
早在正式的照片公之于眾之前,韋伯望遠鏡的測試圖就已經(jīng)放出來了,這張照片拍攝于今年五月份,雖然看起來簡單,但卻是有史以來分辨率最高的宇宙圖像。
韋伯望遠鏡的精細制導(dǎo)傳感器歷經(jīng)32小時的曝光時間拍攝了72張快照,組合到一起就形成最后展示給觀眾的圖像。
在斯皮策的鏡頭中,恒星的光點像打了馬賽克一樣,更深處的星光也呈糊狀,但韋伯望遠鏡展示了每一處細節(jié),背景深處的星光也清晰可見。
美國總統(tǒng)拜登和副總統(tǒng)哈里斯以及美國國家航天局局長比爾.納爾遜在白宮公布了首張韋伯望遠鏡的全彩圖片,即距離地球約46億光年外的SMACS 0723星系團。
這個星系團中擁有上千萬個星系,每個星系的恒星數(shù)量又有上千億之多。由于光在空間中行進需要時間,所以我們看到的是星系團46億年前的樣子,在它發(fā)出那束光時,太陽系還沒有形成。
雖然SMACS0723距離地球只有46億光年,但圖中有一部分的光來自于宇宙大爆炸初期,即130多億年前,這是怎么回事?
仔細觀察星系團,可以發(fā)現(xiàn)它周圍的光被扭曲了,形成了數(shù)十條纖細明亮的弧線,環(huán)繞的中央的星系團周圍,那是比SMACS0723星團更遙遠的星系,它們發(fā)出的光在傳播過程中受到SMAC0723引力的影響,周圍時空被扭曲,發(fā)生了偏轉(zhuǎn)后產(chǎn)生畸變,形成了這樣的效果。
愛因斯坦曾在廣義相對論中預(yù)言過該現(xiàn)象,它被命名為“引力透鏡效應(yīng)”。
SMACS 0723星系團位于天空南部的飛魚座,適合在地球南部的澳大利亞和南美洲等地區(qū)觀看,先前哈勃望遠鏡和斯皮策紅外望遠鏡都多次將鏡頭對準(zhǔn)過SMACS0723星系團,但清晰度都遠不及韋伯。
為了獲得這張圖像韋伯歷經(jīng)12.5個小時獲得了多張不同波長的圖像,地面工程師花費數(shù)周整理合成后,才生成了如此完美的圖像。
不過,距離SMACS 0723發(fā)出這束光已經(jīng)過去了46億年的時間,現(xiàn)在該星系團有沒有解體還無從得知。
觀測46光年外的星系,對韋伯來說只是小試牛刀,有報道聲稱,韋伯望遠鏡能夠看到200億光年外的星系,考慮到韋伯達百億美元的花費以及十幾年的沉淀,人類真的有望通過韋伯看到宇宙嬰兒時期的樣子。
韋伯望遠鏡從項目誕生之日就被人賦予了重任,和哈勃不同,韋伯望遠鏡的工作地點位于距離地球150萬公里外的第二拉格朗日點,這里的溫度很低,自身的熱量對觀測干擾微乎其微,并且地球與太陽處于相對靜止的狀態(tài),不用頻繁修正軌道。
但這也意味著,一旦出現(xiàn)故障,這個距離上沒有人能對韋伯進行維修,所以在出發(fā)前就必須萬無一失。
韋伯空間望遠鏡的主要任務(wù)是調(diào)查宇宙大爆炸后的殘余紅外線,觀察宇宙的初期狀態(tài)。為此,它的主鏡片直徑達到了前所未有的6.5米,并配備了高敏度紅外線傳感器,確保韋伯望遠鏡能夠獲得最精確和最集中的圖像。
即便事先準(zhǔn)備再充分,也總無法應(yīng)對所有的突發(fā)事件,就在首張照片發(fā)布的一個月前,NASA聲稱5月份時新部署的韋伯望遠鏡受到了一顆微小流星體的撞擊,導(dǎo)致其中一塊鏡面偏離位置。
不過萬幸,這并沒有改變韋伯望遠鏡的后續(xù)安排,我們才能準(zhǔn)時看到首批圖像。
事實上,這并不是韋伯望遠鏡自到位后受到的一次撞擊,先前就已經(jīng)有過四次了,只不過這一次的流星體稍大一些,地面工程師已經(jīng)重新調(diào)整鏡片的位置,對后續(xù)觀測不會有什么影響。