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望向宇宙的尽头

中国网 |    发布时间:2022-08-02 16:15 |

当地时间7月12日,这张由美国国家航空航天局发布的图像,显示船底星云中一个年轻的恒星形成区域NGC3324的边缘。该局称,韦伯太空望远镜上的近红外相机用红外光捕捉到的这张照片,揭示了恒星诞生之前被遮挡的区域。视觉中国供图

咔嚓,人类用位于太空的“相机”,给宇宙拍下了一组高清照片,分别是高悬于夜空中的“悬崖”、深黑宇宙背景中的“五重奏”、夜色里一圈明亮的“环”……宇宙中时刻有恒星诞生或死亡,这些瞬间化身宏伟美丽的画面,被人类记录了下来。

美国国家航空航天局(NASA)新的詹姆斯·韦伯太空望远镜,在红外光下拍摄的照片,首次揭示了此前不可见的恒星诞生区域。当地时间7月12日10时30分,NASA发布了首批全色图像和光谱数据。

7600光年外,船底座星云拥有一座大约7光年高的“宇宙悬崖”,它位于一个年轻恒星形成区域的边缘。其内部巨大的气体空洞,让“山脉”看上去呈现出令人无法想象的崎岖走势。雕出那空洞的“刀”,是强烈的紫外线辐射和恒星风——气泡中心巨大而炽热的年轻恒星,制造了它们。星云的壁,被这把刻刀不断“腐蚀”,炽热的电离气体和热尘埃被抛洒出来,仿佛蒸腾在山峰上的云。

史蒂芬的五重奏,听上去更像是一首轻快的蓝调民谣,但它实际上是一组致密星团的名字。1877年,天文学家在马赛天文台发现了它们。而今,它也拥有了一张足够高清的照片。当一个星系耗费漫长的岁月穿过一群星系团,星辰的引力相互作用,气体、尘埃和恒星的尾巴从数百万年轻恒星组成的星团中拖拽出来。这个过程中的某个瞬间被记录成影像,韦伯望远镜捕捉到了民谣里巨大的冲击波。

还有46亿光年外飞鱼星座南部的SMACS 0723星系团。恒星的光芒走了46亿年的时间,终于跋涉到了地球上,投下一个实际上属于历史的影像。人类无法拥有漫长的生命去目睹有关宇宙和星辰的生死,但当我们通过一张高清照片望向宇宙,就仿佛望到了时间的尽头。

拥有这些照片之后,研究人员将会更多地了解星系的质量、年龄、历史和组成。韦伯的另外两个仪器也获得了光谱数据,将帮助研究人员识别更多关于遥远星系的细节。

数据显示,来自某个星系的光,在韦伯的镜子捕捉到它之前,已经传播了131亿年,那是大爆炸发生后不久!

当然,这里的“不久”,用的是宇宙尺度。

“这些影像包括了迄今为止最清晰的遥远宇宙红外图像,展示了韦伯将如何帮助我们揭开一些问题的答案。这将帮助我们更好地理解宇宙,和人类在其中的位置。”NASA局长比尔·纳尔逊说。

拍下这些照片的超级“相机”韦伯,拥有直径6.5米、由18片六边形镜片构成的主镜头,还配有5层可以展开的遮阳板。这些镜片被推动时,精度达到了10纳米。

镜片上甚至还镀着一层真正的黄金。

韦伯耗资100亿美元,是NASA迄今建造的最大、功能最强的空间望远镜。去年12月25日,它乘坐阿丽亚娜5号火箭升空。经历几个月的调试和复杂部署序列之后,这台相机的镜子被校准,仪器也适应了太空环境,可以为科学而拍照了。

它需要先花一个多月的时间,抵达第二拉格朗日点,距离地球150万公里。在那里,地球、太阳、月亮位于同一个方位,重量被严格计算并限制的遮阳板,可以同时帮它挡住这三个天体。在-223℃的深寒中,它开始感知宇宙中最微弱的眨眼。

当然,这不是人类第一次尝试给宇宙拍照。

在韦伯望远镜投入使用前,很长一段时间,1990年就进入太空的哈勃望远镜才是人类手中最负盛名的“宇宙相机”。宇宙中光线最微弱的一批星系,当初就是被哈勃的红外探测器发现的。船底座星云上一次拍写真,也是哈勃望远镜1995年9月用2号广角行星式摄影机拍下的。

NASA于2003年8月发射斯皮策太空望远镜,则已经在2020年退役。它拍下的螺旋星云照片,就像一颗夜空中的深邃眼眸。2012年,斯皮策还发现过一颗大约有地球2/3大小的太阳系外行星,距地球才33光年。

无论如何,比哈勃和斯皮策更强劲的韦伯,如今走马上任了。当哈勃和韦伯对着同一片星空拍下同一个角度的照片,后者的细节和清晰度都更加令人惊叹。韦伯的效率也更高,它只用了12.5个小时就曝光合成好了这张照片,而哈勃当年足足花了10天,才能完成同样的工作。

用NASA副局长帕姆·梅尔罗伊的话说,“作为一名科学家、工程师以及作为一个人类”,他所看到的东西都令他感动。

再来看看这组照片,研究者从中看到了宇宙起点的奥秘,看到了系外行星大气中的水,看到了恒星的交互、衰老和死亡。而普通人看到的是宇宙的浩瀚,人类的渺小,未知的美丽,或许还有一点点恐惧。

但无论如何,这令人感到惊心动魄的美,永远会催促着人类,继续前行,不断探索。

来源:中国青年报

作者:

责任编辑:冯峥

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