花100亿美元拍摄最深宇宙，NASA公布韦伯望远镜第一张全彩深空照片

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  新智元报道  

编辑：Joey 好困

【新智元导读】7月12日，NASA正式发布首批韦伯空间望远镜的全彩深空图像，这也是迄今为止观测到的最深、最清晰的早期宇宙红外图像。

‍万众期待的「宇宙大片」终于来了！

 

7月12日，NASA公布了韦伯空间望远镜（James Webb Space Telescope）的一系列全彩深空图像及其光谱数据，这也是迄今为止观测到的最深的宇宙红外图像。

 

 

本次深空图像由韦伯望远镜的近红外摄像头Near-Infrared Camera所拍摄，通过不同波长图像的叠加，韦伯望远镜为我们展示了46亿年前的宇宙景象和很多以前未曾见过的星系。

 

这里面的每个光点，实际上都是一个充满约200,000,000,000颗恒星的星系。

 

100亿美元，值了！

那么，这张照片到底有多清晰呢？

 

简单来说，这次韦伯望远镜捕捉的图像在细节上，比之前提升了不止一个档次。

 

看看和哈勃望远镜拍摄效果的对比，就知道了：

 

 

再来一处细节：

 

 

最后，放一个全景对比图。

 

 

就问你这100亿美元花得值不值！

 

此外，韦伯的星芒形态也比哈勃的更加绚丽——超大号六边形反射镜确实厉害。

 

 

虽说这次揭示了数以千计的星系，但实际上这张图覆盖的天区极小。

 

大概可以理解为，你伸直手臂后，手指上一粒沙子的大小。

 

下面，我们就从这张照片开始，逐级缩放到肉眼可见的天空，来感受一下这张照片到底有多小吧。

 

 

当这束光出发时，地球大约才刚刚诞生

 

本次公布的首批图像里，包括船底座星云，1150光年外的巨行星WASP-96 b，南环状星云NGC3132，斯蒂芬五重星系，以及这张最重磅的「SMACS 0723」。

 

这张「仅用时12.5小时拍摄完成的46亿年前」的SMACS 0723星系团图像其实全是细节。

 

它位于南天的飞鱼座（Volans），红移 z=0.39 。从NIRCam的照片上能看到它周围数千个星系以及许多弧线，也被称做爱因斯坦环。

 

在放大的细节图中我们可以看到，这些弧线就像一个宇宙放大镜，可以对本来极其遥远的、看上去亮度很微弱的星系群进行深视场观察。

 

所以也叫做「引力透镜」。

 

SMACS 0723区域是一个尚未被广泛研究的地带，有着大量的遥远星系。

 

这个星系团质量很大，就如同一个超大号的引力透镜，为我们展示了它后面更遥远的星系。

 

（再看一眼）

 

相比于之前退休的Spitzer和现在服役的哈勃望远镜，韦伯望远镜能够捕捉到红外光谱的范围更大，而红外线可以穿透尘茧（cocoons of dust），这也是这次宇宙红外图像明显更加清晰的秘密。

 

宇宙之眼的黄金主镜

说了这么多，让我们再回忆一下韦伯望远镜到底长啥样。

韦伯望远镜由一个黄色的主镜和下方巨大的遮阳板组成，拥有18片一尘不染的镀金主镜片、5张聚酰亚胺隔热罩、低至-223摄氏度的工作温度和97亿美元的制造成本。

 

其中主镜共由18个六边形铍反射镜组成，每片镜面跨度超过 21 英尺，镜子大概一张桌子大小。

 

 

这18个镜面必须高度对齐才能发挥作用，有多精确呢？

 

误差范围只允许在一根头发丝的距离，并最终组装成一个直径6.5米的完整主镜。

 

与哈勃望远镜相比，韦伯望远镜具有两大特点：

 

其一是巨大的体积，直径21.3英尺的主镜使其成为人类历史上看得最远的望远镜。

 

 

其二是强大的红外线观测功能，韦伯望远镜将是太空中唯一一台可以进行远距离观测的红外线望远镜，能够看到更多过去观测不到之处，成为我们「全新的眼睛」。

 

 

NASA表示，韦伯望远镜将继续突破天文观测的极限，这次深空图像的发布只是开始。

 

韦伯望远镜比哈勃更大更精密，能让我们看到可观测宇宙更早期的图像，也为我们发现更多的系外行星提供了更多可能性。

 

NASA工程师Scott Friedman表示，只要韦伯望远镜一直保持工作，它将为人类提供一个从未窥见过的早期宇宙。

 

从第一代恒星和星系中捕捉到的光，描绘出它们从气体和尘埃云中诞生到超新星死亡的更多演化细节，我们将看到最早的星系是如何相互作用和成长的。‍

参考资料：

https://www.jwst.nasa.gov/content/webbLaunch/news.html