一位天文学家解释了詹姆斯韦伯太空望远镜令人惊叹的第一张照片

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这詹姆斯韦伯太空望远镜团队有他们发布了第一张科学质量的照片（在新标签中打开）的新望远镜。它包含人类肉眼所见最古老的星系、1000 光年外行星上存在水的证据以及显示恒星诞生和死亡的令人难以置信的细节。韦伯的目的是探索宇宙、星系、恒星和生命的起源，而 2022 年 7 月 12 日发布的五幅图像实现了这一承诺。

一旦有一套工具就可以了冷却运行平稳（在新标签中打开），天文学家没有浪费时间运行韦伯。第一张图片中的每一张都包含足够的数据，可以自行产生重要的科学成果。

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画廊：詹姆斯韦伯太空望远镜的第一张照片

韦伯专为收集红色到中红外光谱的光（在新标签中打开）被地球大气层阻挡的光的波长。由于其巨大的镜子和遮光罩可以阻挡太阳、地球和月球发出的红外线，韦伯可以产生任何其他望远镜从未见过的清晰图像。

之间的骚动像我这样的专业天文学家（在新标签中打开）自从韦伯的团队成员分享了诱人的测试照片以来，他一直是一名电工。真实的照片比任何人都希望的要好。在发布第一张图片的演示中，韦伯项目科学家 Jane Rigby 评论说（在新标签中打开），“对于韦伯来说，没有空旷的天空；他所到之处，都能看到遥远的星系。” 这些星系中的大多数还不可见。

古代星系和早期宇宙

这是世界上看到的第一张被天文学家称为银河群的网络图片中交所 0723 （在新标签中打开）. 它位于南半球的天空，距离地球 51.2 亿光年。

图像中数千个单独星系的细节令人惊叹。就像高清的宇宙，我鼓励你看看全分辨率图片（在新标签中打开）并放大以真正欣赏细节。

大白星系在图像的中间，它属于星团，与太阳和地球的年龄相似。成群的星系被遥远的星系包围和打断，但它们延伸成令人眼花缭乱的弧线，就像通过放大镜看到的一样。这正是发生的事情。背景星系离地球很远，但看起来被放大了，因为它们的光被更近的星团的引力向地球弯曲。

在背景中，您可以看到像红宝石一样散布在天空中的微弱红色星系。甚至那些星系也更远。通过测量它们光的确切特性，天文学家可以判断它们形成于 130 亿年前，甚至可以确定这些早期星系中各种元素的丰度。

韦伯不仅能产生令人难以置信的清晰图像，而且与它的前身相比，它更容易做到，而且哈勃太空望远镜，于 1990 年发射。正如 Rigby 打趣的那样，“……哈勃极深场需要两个星期的曝光；韦伯在早餐前就深入了。” 一旦韦伯进行更长时间的观测，使其能够从较暗的恒星或星系中收集更多的光，天文学家将能够看到在那之后形成的第一批恒星和星系。大爆炸.

美国宇航局的詹姆斯韦伯太空望远镜足够灵敏，不仅可以探测穿过遥远行星大气层的光，而且可以测量不同波长的光的强度——如图所示——这可以表明它们的大气层中存在水或其他粒子。（图片来源：NASA、ESA、CSA 和 STScI）

了解其他恒星周围的行星

第二次检测不是图像而是光谱——不同波长的光强度的分解。

韦伯将他的镜子指向系外行星（在新标签中打开） WASP 96-B——一颗热气巨行星，围绕一颗距离地球约 1,000 光年的恒星运行——当这颗行星经过其母星前方时。在这次凌日过程中，恒星的一部分光线穿过行星的大气层，在独特的光谱中留下了“化学指纹”。该指纹的细节强烈表明 WASP 96-B 的大气中存在水蒸气、云和雾。

韦伯移动观看可以孕育生命的最小行星（在新标签中打开）天文学家希望以甲烷和其他碳氢化合物的形式发现氧、氮、氨和碳的指纹。目标是找到生命的生物特征——表明生物体改变大气的化学物质。

进行这种称为瞬态光谱的观察的技术挑战是巨大的，而这一初步结果几乎没有触及光谱科学内容的表面。

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船底座星云中宇宙悬崖的合成图像，由韦伯望远镜的 NIRCam 和 MIRI 仪器创建。

船底座星云中宇宙悬崖的合成图像，由詹姆斯韦伯太空望远镜的 NIRCam 和 MIRI 仪器创建。（图片来源：NASA、ESA、CSA 和 STScI）

银河舞蹈和星星的生活

最后三张图像显示了当望远镜探索出生和死亡时韦伯光学的令人难以置信的分辨率星星.

韦伯在中红外范围内捕捉光线的能力使他的相机能够穿过浓密的尘埃和气体云。这种能力帮助韦伯捕捉船底座星云的惊人细节（在新标签中打开）星星诞生的地方。

图像从中间分开，显示了南环星云的两个视图。

这些詹姆斯韦伯太空望远镜图像显示了南环星云的两个视图。（图片来源：NASA、ESA、CSA 和 STScI）

韦伯也非常适合研究明星生命的终结。随着恒星年龄的增长，它们可以喷出它们的外层并形成惊人的星云韦伯拍摄的南环星云（在新标签中打开）. 该图像揭示了垂死的离心机喷射出的连续物质波的前所未有的细节。虽然哈勃无法看穿不断扩大的尘埃和碎片云，但韦伯首次观察了形成星云的双星系统。

即将举行的韦伯派对的最后一张照片展示 Stefan 的五重奏（在新标签中打开），一组五个距离地球 3 亿光年的星系，在宇宙舞蹈中相互作用。多亏了韦伯船上的配套仪器，望远镜可以同时捕捉到这些星系中单个恒星的细节，看到这些星系中形成恒星的冷尘埃和气体，最重要的是，可以掩盖恒星、气体和尘埃为了看到围绕超大质量运行的物质。黑洞在一个星系的中心。

这张马赛克是近红外和中红外数据的合成，是韦伯迄今为止最大的图像，覆盖了月球直径 1/5 的天空区域（从地球上看）。