科学探索|詹姆斯-韦伯太空望远镜首批图像所带来的宇宙信息詹姆斯-韦伯太空望远镜首批图

NASA于当地时间周二公布了来自耗资110亿美元的詹姆斯-韦伯太空望远镜(JWST)的全彩图像，这标志着这个超级强大的光学仪器肯定会发布许多图像中的第一个。但即使就其本身而言，这五张图片也标志着一项巨大的成就，也是一个长达26年的过程的高潮，从而使人类对早期宇宙有了更详细的了解。

文章图片

日前的图像披露是在美国总统拜登于周一发布最初的图像之后进行的。那张被命名为“韦伯第一个深场”的照片显示了SMACS 0723星系团，这是一个巨大的星系漩涡，实际上只代表了宇宙的一小部分，正如NASA局长比尔·纳尔逊在直播中所说的那样--它好比“你手指尖上的一粒沙子的大小” 。
这张新图片的披露包括一个星系团和一个黑洞、一个遥远星球的大气层、一个来自遥远恒星的史诗般的丧钟以及一个恒星诞生的“恒星育婴室” 。虽然JWST的前身哈勃太空望远镜让我们之前已经看到了其中的一些目标，并且所有这些目标都被天文学家所熟知，但由于JWST的仪器具有空前的灵敏度以及它在红外光谱中观察物体的能力，我们人类能够比以前更清晰地看到这些星系形态。
“哦，我的天哪，它起作用了，”韦伯的运营项目科学家Jane Rigby在看到天文台的第一批聚焦图像时说道，“而且它比我们想象的要好。”
一颗蓬松的系外行星上的水和云的迹象

文章图片

仅在银河系中就有超5000颗被确认的系外行星--或围绕太阳以外的恒星运行的行星。系外行星的存在提出了一个基本问题。我们在宇宙中是孤独的吗？事实上，NASA系外行星计划的明确目标是寻找宇宙中的生命迹象；现在，由于JWST的存在，科学家们可以捕捉到关于这些行星体的更多信息并希望了解更多关于这些行星上是否存在生命--如果存在，在什么条件下可以茁壮成长。
这给我们带来了WASP-96 b，一颗位于大约1150光年之外的系外行星。它是一个大型气体巨行星，质量是木星的两倍多，但直径只有木星的1.2倍。按照NASA的说法，它是 “蓬松的” 。它围绕恒星的轨道周期也非常短，而且相对来说没有被附近物体发出的光线所污染，这使得它成为JWST光学能力的主要目标。
但这并不是一个系外行星大气层的图像。这是一张系外行星透射光谱的图像，乍一看可能不那么令人兴奋。然而，这个光谱是由望远镜的近红外成像器和无缝隙光谱仪(NIRISS)拍摄的，其显示了明确的水的迹象乃至是云的证据。詹姆斯-韦伯的副项目科学家Knicole Colón在一次媒体发布会上指出，现在采用的是一种研究系外行星的“间接方法”，但该望远镜将在明年使用直接观测方法。
另外，NIRISS还可以捕捉到其他分子如甲烷和二氧化碳的证据。虽然在WASP-96 b中没有观察到这些，但它们可能在JWST观测的其他系外行星中被探测到。
垂死的恒星所排出的气体和尘埃的外壳

文章图片

JWST还观察了一个正式称为NGC 3132的行星状星云（南环星云），这为科学家提供了更多关于恒星在其生命周期末期的命运的线索。NASA展示了这个星云的两张并排图像，一张是用望远镜的NIRCam拍摄的近红外光（左），另一张是用JWST的中红外仪器拍摄的图像（右）。
行星状星云是一个由垂死的恒星产生的宇宙尘埃和气体的区域。这个特殊的星云约在2500光年之外，也是由哈勃太空望远镜拍摄的，但NASA表示，JWST拍摄的这张最新图像提供了围绕双星系统的优雅结构的更多细节。