美國宇航局詹姆斯·韋伯望遠鏡拍攝的圖像以精美細節展現深空景象 - 《華爾街日報》

隨着美國國家航空航天局完成了詹姆斯·韋伯太空望遠鏡首批科學圖像的發佈，天文學的新時代正在開啓。

“正是這樣的進步推動我們前行，並給予我們靈感，”NASA局長比爾·納爾遜週二表示。“我們的火箭依靠燃料運行，但靈感才是驅動NASA乃至全人類的燃料，”納爾遜補充道。

這些全綵圖像於週二在馬里蘭州格林貝爾特的戈達德太空飛行中心通過電視直播發佈，展示了韋伯望遠鏡前所未有的能力——它能比以往任何設備更深入地觀測太空，從而追溯更久遠的宇宙歷史。

“我一直告訴人們，本週整個天文學領域將發生變革，”亞利桑那大學天文學家、負責這台卡車大小望遠鏡（人類建造過的同類設備中最大、最強大的主成像儀）任務的科學家凱文·海因萊恩説道。

此次發佈距白宮活動不到24小時，拜登總統在活動中揭曉了該系列的首張圖像——一張顯示SMACS 0723星系團的深空場圖像。據NASA稱，這是迄今為止拍攝到的最深邃的宇宙圖像。

週二發佈的圖像展示了船底座星雲（最大的恆星搖籃之一）、南環星雲（船帆座中一顆垂死恆星周圍的氣體雲），以及距離地球約2.9億光年的斯蒂芬五重星系羣。

美國宇航局還發布了詳細描述WASP-96b大氣層中存在的分子的可視化數據，這是一顆位於太陽系外以氣體為主的系外行星。數據以"光譜"形式呈現，這是通過光譜分析技術獲得的結果——該技術利用穿過行星大氣層的星光來測定大氣中的化學成分特徵。

週二發佈的圖像中包含一張展示"斯蒂芬五重星系"的圖片，這是由五個星系組成的星系羣。圖片來源：美國宇航局、歐洲航天局、加拿大航天局及空間望遠鏡科學研究所天文學家可以利用此類光譜尋找與水蒸氣等生命基礎物質相關的特徵。WASP-96b的光譜揭示了其大氣中存在水蒸氣，專家還發現了雲層存在的證據。

憑藉其21.5英尺（約6.5米）的巨大主鏡，韋伯望遠鏡的觀測能力是已環繞地球運行30多年的哈勃太空望遠鏡的100倍。韋伯望遠鏡在距離地球約100萬英里（約160萬公里）處繞太陽運行，利用其精密儀器觀測宇宙中一些最古老、最遙遠的星系和恆星，並搜尋可能適合居住的系外行星。

韋伯望遠鏡由美國宇航局、歐洲航天局和加拿大航天局聯合研製。

這張並排對比圖展示了詹姆斯·韋伯太空望遠鏡對南環星雲的近紅外光（左圖）和中紅外光（右圖）觀測結果。圖片：美國宇航局、歐洲航天局、加拿大航天局、太空望遠鏡科學研究所、ERO製作團隊與主要探測可見光的哈勃望遠鏡不同，韋伯望遠鏡主要探測紅外光。這使它能夠捕捉到更古老、更遙遠星系的圖像，讓天文學家得以一窺近140億年前宇宙大爆炸後是如何形成的。

“我們以前從未以這種方式觀察過天空，“德克薩斯大學奧斯汀分校天文學副教授史蒂文·芬克爾斯坦説。“我們最想了解的是星系在早期宇宙中究竟是在何時以及如何形成的，而哈勃望遠鏡的尺寸不夠大，靈敏度和紅外波長範圍也不足以完成這項任務。”

芬克爾斯坦博士表示，在週二發佈圖像後，韋伯望遠鏡將繼續其第一個"週期”（即一年）的觀測。

顯示太陽系外主要氣態行星WASP-96b大氣中化學特徵的視覺數據。圖片：美國宇航局、歐洲航天局、加拿大航天局和太空望遠鏡科學研究所韋伯主成像儀首席研究員、亞利桑那大學天文學家瑪西婭·裏克表示，週二發佈的圖像並不在科學家們為第一個觀測週期提出的任何建議之列。

“這樣一來，我們就不會干擾他們的科學計劃，“裏克博士説。“但這些目標是經過精心挑選的，可以説是具有美學吸引力的，並表明這台望遠鏡提供了絕對出色的圖像質量。”

作為有史以來造價最昂貴的科學儀器之一，耗資100億美元的韋伯望遠鏡在經歷約十年延期後，於12月25日從法屬圭亞那成功發射，並完成了長達數月的在軌調試。

儘管存在延誤和幾乎導致項目擱淺的一系列預算削減，海因萊因博士表示：“我們證明了國際科學界能夠齊心協力，將前所未有的太空觀測設備送入軌道。”

致信 艾琳·伍德沃德，郵箱：[email protected]

本文刊登於2022年7月13日印刷版，標題為《韋伯望遠鏡展現宇宙新圖景》。