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2022年7月12日星期二

谢选骏:韦伯望远镜46亿光年照片只是小儿科



《距地球!韦伯望远镜首张全彩图像公布》(每日经济新闻 2022-07-11)报道:


当地时间7月11日,美国总统拜登通过社交媒体公布了韦伯空间望远镜拍摄的首张全彩色图像。据NASA官网,这张照片为星系团SMACS 0723,包含了数千个星系,距离地球46亿光年。据悉,其余的高分辨率彩色图像将于12日公布。美国航空航天局(NASA)此前曾表示,这张照片名为“韦布的首次深空”,是人类史上首次捕捉到深空宇宙画面的高解析度图像,展现浩瀚银河奥秘,以及过去30年的科学研究成果。


公开资料显示,韦伯空间望远镜造价100亿美元,是美国航天局迄今建造的最大、功能最强的空间望远镜,其主镜直径6.5米,由18片巨大六边形镜片构成;配有5层可展开的遮阳板。


韦伯空间望远镜2021年12月25日从法属圭亚那库鲁航天中心发射升空,一个月后进入围绕日地系统第二拉格朗日点的运行轨道,距离地球约150万千米。


在拜登公布第一张全彩色照片后,美国宇航局(NASA)将于7月12日正式公布第一批全彩色照片。该组织领导人承诺,这些图像将揭示人类对宇宙一些最深层次的领域“前所未有的”细节观察。


网民嚎叫:


ArrowOne 发表评论于 2022-07-12 11:27:45

楼下阿里巴巴,韦伯是绕拉格朗日点飞行,可维护性应该是工程前提。

大漠閑人 发表评论于 2022-07-12 08:12:53

彼采荇兮 发表评论于 2022-07-12 05:46:07

那照片里的星芒是怎么产生的?是宇宙中有小孔么?

^^^ 闪烁的光芒应该是聚焦光镜有瑕疵导致的光折射效应

Sam大树 发表评论于 2022-07-12 07:58:47

不分远近(以光年作单位)一律“聚焦”,这跟美容滤镜是否太相似了?


谢选骏指出:为何要让拜登公布第一张照片?难道总统也是专业人士吗?或者,为了邀功鼓励他继续拨款?


《距地球46亿光年 宇宙大爆炸后一瞬首次清晰拍到》(2022-07-12 杨净)报道:


二十多年的努力,斥资100亿美元的史上最强太空望远镜——詹姆斯·韦布(James Webb),刚刚公布了迄今为止宇宙最深处的照片。


这是韦布的开始——发布的首张全彩图像,也是人类窥视宇宙大爆炸的开始。


拍摄的这个星系团SMACS 0723,距离地球46亿光年,其大小相当于将你指尖的一粒沙放在一臂远的地方。


据NASA局长Bill Nelson透露, 仅在这张照片就有成千上万个星系,其中一些星系发出的光经过了130亿年才到达望远镜的镜面。


要知道,宇宙大爆炸也才距今138亿年左右。据《科学美国人》形容,现在看到的光,只不过是当时大爆炸之后的一瞬。


天文学家预计,韦布将填补我们已知历史中的一个神秘空白宇宙——大爆炸后的第一个4亿年,并将确定可能存在外星生命的遥远世界。


有网友感叹:人类从未如此遥远、如此清晰地看到宇宙深处。


除此之外,还有人感受到了人类之渺小,宇宙之浩瀚。


而作为哈勃望远镜的继任者,自然就少不了他们两者的对比。


有网友贴心地做了动图,感叹:这100亿美元没白花。


这种清晰度是如何做到的?


事实上,这个星系团此前就已经被太空望远镜拍过。只不过韦布望远镜达到了惊人的清晰度,以及透露了这块区域的更多细节。


而实现的这种精度,是此前哈勃太空望远镜远远不能达到的。若是更具象一点,据多个媒体报道,强大了一百倍。


核心功臣,是比哈勃大六倍的主镜。


它有18片六边形镜片组成,每块约重20公斤。


其口径约6.5米(哈勃约2.4米),面积可达25.4平方米。


集光区域更大,也就意味着更遥远星系的光被接受进来。


加之镜片是由高纯度的金属铍制成,这样就可以做到表面几乎做到绝对光滑。


其次,就是观测波段不同。


韦布集中在红外波段观察宇宙,哈勃则主要观测的是紫外光和可见光。


对于最初形成的恒星和行星,他们往往会隐藏在吸收可见光的尘埃云后面。但这些区域发出红外光却能穿透这层笼罩,揭示其内部信息。


因此红外光波对观察宇宙深处非常重要。


最早的恒星和星系发出的光在穿越深空时伸展开来,当它到达地球时,光线已经延伸到光谱的红外线部分。


而为了更好地接受红外光波,韦布镜片上涂满了金色。


再者,就是轨道不同。韦布是在第二拉格朗日点L2,即距离地球150万公里处绕太阳运行;哈勃则是绕地球运行。


选这个点是因为它受到地球和太阳引力之和刚刚好,能让望远镜和地球同步绕太阳公转;还能始终保持太阳、地球、月球在望远镜的同一侧,从而屏蔽这些热源的干扰。


除了“如何做到如此清晰”之外,网友们还有几点疑虑。


比如,出现了一些弯曲的天体。


NASA官方也给出了解释,简单来说就是引力透镜效应。


虽然这种图显示的是一片天空,但实际上有远近不同的巨大星系。大质量物体(星系团)的引力来放大或弯曲较小物体(星系、恒星或系外行星)的微弱光。


还有照片上出现了六角星芒,中间还横着了一个杠。


这是因为韦布是个反射望远镜。六角衍射星芒正是因为由于主镜六边形镜片边缘引起的,而横着那一道则是来自于副镜支架。


换言之,这可以说算是是韦布拍摄的特有标识。


另外,还有一个此次工作人员强调“嘚瑟”的点。


那就是这张图是由不同波长的图像合成的,仅用时12.5个小时。要是用哈勃太空望远镜来拍摄,则可能想需要数周的时间,而且还没有那么多细节。


如今这样的表现,背后却是一段“一鸽再鸽”的辛酸史。


造价100亿的韦布望远镜


事实上从诞生之日起,韦布的目标就是向宇宙深处迈进——“回溯”到宇宙大爆炸早期,寻找大爆炸后在宇宙中形成的第一批恒星和星系的光。


它是迄今建造的最大、功能最强的空间望远镜。


由美国国家航空航天局(NASA)、欧洲航天局(ESA)和加拿大航天局(CSA)的国际合作项目,由美国29个州及14个国家的300多所大学、研究机构以及相关公司的数千名工程师和数百名科学家共同完成。


有意思的是,韦布的历史,号称“一代鸽王”。


早在哈勃升空(1990年)的前一年,就有科学家提出要建一个可以观察中红外光谱区域的空间望远镜。


它的名字在2002年敲定,为了纪念NASA第二任局长和阿波罗计划的主要发起者——詹姆斯·韦布。


原计划耗费5亿美元并于2007年发射升空。但由于各种原因,导致项目严重超支,发射时间数次推迟。


2004年,它的设计图经过多次修改基本完成,一些零件开始制造。


其发射日期最初预计是2007~2011年,但因经费爆炸(最开始设置的红线为80亿美元)和技术问题曾推迟到2014年,后又一度推到2018、2019年。


终于在去年12月,经过十年多的等待,“鸽王”完成了最终测试,起飞了。


当然,本来预计22号飞,但由于天气原因又“鸽”了3天。


在耗时30天、航行了146万公里并在路上完成“睁眼”(镜面完全展开)后,“鸽王”韦布于今年1月底到达了“栖息地”:日地第二拉格朗日点L2。


至此,这个耗资100亿美元、被网友戏称为“外星偷窥设备”的家伙正式开始服役。


经过几个月的镜片对齐、校准,以及设备调试,韦布如约在这个夏天传回来了它的第一张照片,证明了自己的“厉害”、以及“确实好使”。


它的使命,具体来说是帮助科学家回答以下七大宇宙谜题:


1、宇宙中第一颗恒星什么时候、在哪里形成?


2、超大质量黑洞的起源是什么?


3、暗物质是冷的吗?


4、大质量恒星如何爆炸成超新星?


5、像地球这样的恒星上的水是从哪里来的?


6、最有希望的系外行星可以孕育生命吗?


7、宇宙膨胀率是否打破了目前的宇宙学模型?


按照计划,韦布将运行10年,不过NASA表示,其实完全可以支撑20年。


值得一提的是,由于韦布离地球实在太远,并不能像哈勃那样派人去修,只能派机器人去补充燃料。


ps. 哈勃已经运行了32年,曾发生过多次死机,最近的一次是去年,现在仍在服役。


今晚十点半,还有4张照片要放出


毋庸置疑,韦布的这张照片是我们人类迄今为止看到的最遥远、最清晰的宇宙成像。


它集成了众多科学家们二十多年来集体努力的结晶。


有网友表示,“原图值得慢慢欣赏”、“我只想静静地说一句‘好美’”……


还有人发出这样的感叹:


如此广袤深邃的宇宙,如果不存在外地文明实在可惜。


不过,正如一些航天爱好者所说,这张照片只是一道开胃菜。


就像哈勃望远镜帮我们破解暗物质等众多宇宙之谜一样,韦布也将带我们再次一窥隐秘的太空,使我们能够对它进行更加深入的观察,发现一些更加难以置信的东西,不断打破人类已有的宇宙认知。


最后的最后,提醒大家:北京时间今晚10点半,NASA还会公布韦布拍的剩下4张照片,包含船底座星云、系外巨行星WASP-96 b,南环状星云NGC3132和斯蒂芬五重星系。


感兴趣的朋友不要错过。


谢选骏指出:韦伯望太空远镜其实只是个小儿科,因为目前已知宇宙的范围已经半径465亿光年,而韦伯只能看到

“距地球46亿光年”,还不到十分之一。这不是小儿科有什么呢。就这么一点点,也成了专业人士谋幸福的工具。也不知道他们还要搜刮多少金币,才能看到剩下的十分之九?

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