美国宇航局詹姆斯·韦伯望远镜拍摄的图像以精美细节展现深空景象 - 《华尔街日报》

随着美国国家航空航天局完成了詹姆斯·韦伯太空望远镜首批科学图像的发布，天文学的新时代正在开启。

“正是这样的进步推动我们前行，并给予我们灵感，”NASA局长比尔·纳尔逊周二表示。“我们的火箭依靠燃料运行，但灵感才是驱动NASA乃至全人类的燃料，”纳尔逊补充道。

这些全彩图像于周二在马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心通过电视直播发布，展示了韦伯望远镜前所未有的能力——它能比以往任何设备更深入地观测太空，从而追溯更久远的宇宙历史。

“我一直告诉人们，本周整个天文学领域将发生变革，”亚利桑那大学天文学家、负责这台卡车大小望远镜（人类建造过的同类设备中最大、最强大的主成像仪）任务的科学家凯文·海因莱恩说道。

此次发布距白宫活动不到24小时，拜登总统在活动中揭晓了该系列的首张图像——一张显示SMACS 0723星系团的深空场图像。据NASA称，这是迄今为止拍摄到的最深邃的宇宙图像。

周二发布的图像展示了船底座星云（最大的恒星摇篮之一）、南环星云（船帆座中一颗垂死恒星周围的气体云），以及距离地球约2.9亿光年的斯蒂芬五重星系群。

美国宇航局还发布了详细描述WASP-96b大气层中存在的分子的可视化数据，这是一颗位于太阳系外以气体为主的系外行星。数据以"光谱"形式呈现，这是通过光谱分析技术获得的结果——该技术利用穿过行星大气层的星光来测定大气中的化学成分特征。

周二发布的图像中包含一张展示"斯蒂芬五重星系"的图片，这是由五个星系组成的星系群。图片来源：美国宇航局、欧洲航天局、加拿大航天局及空间望远镜科学研究所天文学家可以利用此类光谱寻找与水蒸气等生命基础物质相关的特征。WASP-96b的光谱揭示了其大气中存在水蒸气，专家还发现了云层存在的证据。

凭借其21.5英尺（约6.5米）的巨大主镜，韦伯望远镜的观测能力是已环绕地球运行30多年的哈勃太空望远镜的100倍。韦伯望远镜在距离地球约100万英里（约160万公里）处绕太阳运行，利用其精密仪器观测宇宙中一些最古老、最遥远的星系和恒星，并搜寻可能适合居住的系外行星。

韦伯望远镜由美国宇航局、欧洲航天局和加拿大航天局联合研制。

这张并排对比图展示了詹姆斯·韦伯太空望远镜对南环星云的近红外光（左图）和中红外光（右图）观测结果。图片：美国宇航局、欧洲航天局、加拿大航天局、太空望远镜科学研究所、ERO制作团队与主要探测可见光的哈勃望远镜不同，韦伯望远镜主要探测红外光。这使它能够捕捉到更古老、更遥远星系的图像，让天文学家得以一窥近140亿年前宇宙大爆炸后是如何形成的。

“我们以前从未以这种方式观察过天空，“德克萨斯大学奥斯汀分校天文学副教授史蒂文·芬克尔斯坦说。“我们最想了解的是星系在早期宇宙中究竟是在何时以及如何形成的，而哈勃望远镜的尺寸不够大，灵敏度和红外波长范围也不足以完成这项任务。”

芬克尔斯坦博士表示，在周二发布图像后，韦伯望远镜将继续其第一个"周期”（即一年）的观测。

显示太阳系外主要气态行星WASP-96b大气中化学特征的视觉数据。图片：美国宇航局、欧洲航天局、加拿大航天局和太空望远镜科学研究所韦伯主成像仪首席研究员、亚利桑那大学天文学家玛西娅·里克表示，周二发布的图像并不在科学家们为第一个观测周期提出的任何建议之列。

“这样一来，我们就不会干扰他们的科学计划，“里克博士说。“但这些目标是经过精心挑选的，可以说是具有美学吸引力的，并表明这台望远镜提供了绝对出色的图像质量。”

作为有史以来造价最昂贵的科学仪器之一，耗资100亿美元的韦伯望远镜在经历约十年延期后，于12月25日从法属圭亚那成功发射，并完成了长达数月的在轨调试。

尽管存在延误和几乎导致项目搁浅的一系列预算削减，海因莱因博士表示：“我们证明了国际科学界能够齐心协力，将前所未有的太空观测设备送入轨道。”

致信 艾琳·伍德沃德，邮箱：[email protected]

本文刊登于2022年7月13日印刷版，标题为《韦伯望远镜展现宇宙新图景》。