科学探索|锁定7月12日：首批JWST望远镜图像或让天文学家感动到落泪锁定7月12日：首批JWST望远镜图

2022 年 7 月 12 日（下周二），美国宇航局将放出由詹姆斯·韦伯（JWST）太空望远镜拍摄的首批照片。在此前的声明中，该机构表示其中涵盖了有史以来最深的宇宙视图、以及从系外行星大气中获得的光谱。这些壮美的景象，足以让 NASA 科学任务理事会（SMD）副局长 Thomas Zarbuchen 感动到落泪。

文章图片

（via SCI Tech Daily）
作为有史以来最强大、复杂的天文台，JWST 的造价高达百亿美元。为在发射是装入有效载荷，科学家们为其设计了相当繁复的镜面和遮阳板折叠系统。
为确保在太空中顺利舒展开，望远镜必须经过一丝不苟的测试，但严苛的要求也导致了项目频频延期和成本超支（COVID 大流行更是让该项目雪上加霜）。

1 - Hubble and Webb A New Golden Age of Astronomy（via）
好消息是，自 2021 年圣诞节送入太空以来，JWST 已经成功在太空中展开、顺利完成了科学仪器的调试、并抵达了 L2 拉格朗日点。
期间它还成功对齐了蜂窝状排列的所有 18 个分段反射镜，直径达到了 6.5 米（超过 21 英尺）—— 几乎是哈勃主镜尺寸的三倍。

文章图片

早些时候，NASA 分享了 JWST 望向距离地球 2000 光年的大熊座（HD 84406）恒星的测试图像。
周三的时候，Thomas Zarbuchen 表示在与 NASA 其他官员的简报会上看到了这些图像，且首张照片让我们领略到了全新的宇宙视角。

2 - NASA's James Webb Space Telescope - Official Mission Trailer（via）
NASA 官员在新闻发布会上表示，新图像数据包括了有史以来拍摄的宇宙最深场图像。
此前我们已经见过了哈勃超深场的部分图像，其中包括了位于天炉座方向 10000 个不同年龄、颜色和距离的星系。

文章图片

Hubble Ultra Deep Field（近万个星系）
图像中呈深红色的星系，历史可追溯到大爆炸后仅 8 亿年 —— 它们也是有史以来观测到的最遥远和最古老的星系。
到了 JWST 时代，科学家们可以更深入地观测宇宙，让我们看到大爆炸后仅几亿年时的星系样子。

文章图片

红外天文学的进化之路（图 via Andras Gaspar）
在古早的“黑暗时代”，宇宙被中性氢原子所渗透，因而现代仪器很难看到它的样子。好消息是，宇宙微波背景（CMB）可以让我们看到大爆炸的遗迹辐射。
现在，得益于 JWST 具备的极其先进的红外成像能力，我们可以刺破“黑暗”的面纱，从而看到星系最初的样子。

文章图片

不同仪器的对其聚焦（来自：NASA / STScI）
【科学探索|锁定7月12日：首批JWST望远镜图像或让天文学家感动到落泪】对于科学家们来说，这意味着他们能够以更高的精度、对宇宙结构的演化过程进行建模和模拟，进而为暗物质和暗能量在宇宙演化中的作用提供新的见解。
NASA 展示的另一张 JWST 照片，则是由其先进的光谱仪套件记录下的大气光谱数据。通过分析大气的成分（氧气、氮气、二氧化氮等），我们有望筛查出那些潜在“宜居”的行星。