韦伯望远镜,看见宇宙的童年
作者: 荣智慧詹姆斯·韦伯空间望远镜,作为美欧合作研发、接替退役的斯皮策空间望远镜的红外望远镜,在成为哈勃望远镜的新同事半年后,其首批展示的5张全彩图像惊艳了世人。
我们按目标由远及近来说:
首先是46 亿年前出现的星系团的图像。这个星系团(包含数千个星系)的总质量,使其可以产生“引力透镜”效应,放大了它背后更遥远的星系。图像上的暗亮点,最远或能追溯到130亿年前,那可谓宇宙的童年。
其次是星系群“斯蒂芬五重奏”的图像,它由近1000个图像文件合成。“五重奏”里,靠在一起的4个星系距地球约2.9亿光年,另一个星系距地球4000万光年。以银河系直径十多万光年参照,“五重奏”在无数星系里,离我们不算太遥不可及。
再次是约7600光年外的船底座星云的图像。这个星云就位于我们银河系的人马臂上,多年前哈勃望远镜就拍过它。新图像清晰展示了星云内一处年轻的恒星形成区的边缘。诸多恒星的紫外线不断“侵蚀”着星云壁,雕刻出一片棉絮状的区域。
然后是同在银河系内的南环星云,距地球约2000光年,属于双恒星系统。其中一颗暮年恒星喷出气体和尘埃环,是塑造整个星云的主力,首次被韦伯望远镜捕捉到。
来自宇宙的诱惑召唤着人类,就像深藏在记忆里的童谣。
最后一张图像,涉及一颗距地球1150光年的系外行星,而在这颗气态巨行星的大气层中,韦伯望远镜发现了存在水的证据。
能取得上述图像,韦伯望远镜靠的是“地利”—其位于日地连线上、地球外侧约150万公里处的拉格朗日L2点,躲在一个网球场大小的遮阳罩里,避开日、地、月的辐射,在极度深寒里观测遥远的微光和热源。相比之下,哈勃望远镜运行于低地球轨道,距地面仅五六百公里,视线免不了受尘埃和气体遮挡。
韦伯望远镜的镜面(主镜直径6.5米)虽比哈勃望远镜大,但跟部署于地表的射电望远镜还是不能比。单论镜头清晰度,地基望远镜甚至可以比韦伯“清晰”100倍。更有跨国合作的EHT项目,调用全球8台射电望远镜联合观测同一目标,形成口径等效于地球直径的虚拟望远镜,2019年获得第一张“黑洞”照片。
所以,韦伯望远镜不能骄傲,而且美欧对其超长时间、超额预算的投入,“拖累”了其他类型望远镜的建设。像引力波空间探测器、木星冰卫星探测器,都被推迟了。这会耽误引力波、深空探测和高能天文学工作者出成绩。
在还没正式服役的调试阶段,韦伯望远镜“看过”木星和木星卫星几眼,顺便向伽利略“致敬”—1609年,伽利略用凸透镜和凹透镜打造了一台天文望远镜,发现了木星的卫星。
来自宇宙的诱惑一直召唤着人类,就像深藏在记忆里的童谣。