7月12日,詹姆斯·韦布空间望远镜公布了首批数据,它向我们展示了一个全新的、未知的宇宙。人类一直走在探索未知的路上,看得更远才能更好地回答宇宙如何起源这些最基本的问题,才能在更大范围内去探索人类文明的未来。而未来,人类应该怎么做,宇宙能给我们最终答案。
美国东部时间2022年7月12日上午10时30分(北京时间12日22时30分),NASA、ESA与CSA联合直播公布首批韦布空间望远镜(James Webb Space Telescope,以下简称“韦布”)的彩色图像。这批图像全面展现了韦布空间望远镜的卓越性能,为我们呈现了一个前所未见的宇宙,它将我们对宇宙的认知推向一个前所未有的高度,让人类的视野望向无尽的远方。
韦布于2021年12月25日成功升空。经过持续半年的轨道转移、望远镜展开、镜片调焦等复杂操作,韦布进入试运行状态。在调试结束之后,韦布观测了多个天体系统。经过精挑细选与复杂的数据处理,项目组决定以五个天体系统的图像作为第一成果对外公布。这组图像包含了:船底座星云、南环星云、系外行星WASP-96 b光谱图、斯蒂芬五重星系以及韦布首张宇宙深场图 SMACS 0723(Webb's First Deep Field)
JWST于今年4月底发布的四大仪器及导向感应器的对焦测试结果
12日晚,起源太空创始人兼CEO苏萌、中国科学院国家天文台研究员苟利军做客果壳直播间,对韦布空间望远镜首批全彩图像公布进行分析解读,见证人类正式踏入观测天文的新时代。可以预见,人类天文观测技术的跨越式进步必将推动商业航天快速发展,带领我们走向更遥远的宇宙!
解释星系如何形成和最早期恒星形成的问题,需要去通过大量天体物理学的方式去解读,这些信息都包含在韦布传输回来的照片里,而这张照片仅仅是韦布12.5小时拍摄的成果。所以我只能说难以置信,对天文学界来说,这是历史性的一天。
人类对宇宙中各种“起源”问题的回答,反复的追寻,反复的追问,才导致人类文明有机会走到今天,并且会告诉我们未来要到哪去。
我们国家越来越多的太空望远镜开始建设和运行,未来会产生越来越多的科学结果,中国应该为人类认知宇宙去做出更大的贡献。
未来我们可以利用太空中的资源在太空进行规模性的建设,可以期待几十米口径的望远镜,在未来二三十年可以通过在轨建设的方式去实现,我觉得技术和科学是突破边界的事情,我们永远要去做得更好,但是如何能够以更低成本和更高性价比的方式去实现,这是要实现科学探索突破的必由之路,用最少的钱去做更多的事情。
韦布在穿越时空上令人震撼。天文学其实有点像考古学,我们可以对宇宙最开始形成的结构,通过像宇宙微波背景辐射这样的手段进行观测。宇宙很有意思,在最开始的大爆炸之后,宇宙之间就只是有10的负5次方左右这种密度涨落,就只是这里比那里偶然间多那么10万分之一的水平,但它密度再大一点,很多东西就坍缩了,我们今天的地球也不会存在,但如果要是再平滑一点,大部分的天体就不会形成。
巡天有很多科学目标,我本人最关心的就是宇宙学。我们国家将在空间站上建设两米大的光学设备,它可以几千平方度、上万平方度的巡天,不同天区最后拼接起来,可以最大的限度观测宇宙范围内的星系。
#1 韦布深场 SMACS 0723
这张图简称为“韦布深场图”。韦布深场图的正中心是一个编号为“SMACS J0723.3-7327”(简写为“SMACS 0723”)的星系团,星系团由成百上千个星系构成。它位于飞鱼座,与地球的距离是50亿光年。它发出的光在宇宙中穿行了42.4亿年才到达地球。一臂之远的一粒沙子中竟然包含了上千个星系,实际上,这张图的重点并非这个星系团,而是图中那些五彩斑斓的美丽的小斑点。它们几乎全都是宇宙早期的星系。
#2 系外行星 WASP-96b
WASP-96b的透射谱图像首次详细揭示了太阳系外行星大气中水的特征。这颗行星的母恒星是WASP-96,它距离地球约1120光年,位于凤凰座方向。它是一颗G型星,观测研究表明,它的颜色、半径、质量与温度都类似于我们的太阳,但年龄比太阳大一些。这次发布初步判定:这颗行星的大气中含有云,因此抑制了水蒸气的含量;它的大气中含有雾;它大气的温度约为725摄氏度。
#3 南环星云 Southern Ring Nebula
这是一颗由正在死亡的恒星喷射的物质在周围形成的行星状星云NGC3132,又名“南天指环星云”,距地球约2500光年。这一团星云的直径已达半个光年(约4.73×10(12)千米)大小,并仍在不断地缓慢膨胀中,像是给恒星的死亡加上了慢镜头,直至千万年后星云完全地弥散融入星际介质。
#4 斯蒂芬五重奏星系 Stephen's quintet
“斯蒂芬五重奏”是人类最早发现的致密星系团结构。星系位于飞马座,由五个星系组成。这五个星系看上去是聚集在一起的,但实际上并非如此。图中左边那个星系(NGC 7320)与地球的距离大约是4000万光年,另外4个星系(NGC 7317、NGC 7318A、NGC 7318B与NGC 7319)距离我们2.9亿光年。
韦布还观测到NGC 7319 核心区域的大量红外线。它们是大量尘埃发射出来的。NGC 7319是一个活动星系,其核心为活动星系核,核心内部为一个黑洞,其质量是太阳质量的2400万倍。活动星系核的黑洞周围包裹着大量的气体与尘埃,它们发出大量多波段辐射,并不断被黑洞所俘获、吞噬。
韦布MIRI得到的“斯蒂芬五重奏”的数据合成的图像
#5 船底座星云Carina Nebula
在船底座的南部,有一个弥漫着气体和尘埃的巨大星云,叫作船底座星云(Carina Nebula),距离地球大约7500或7600光年。是银河系最活跃的恒星形成区之一。它是银河系中最大的恒星形成区,其宽度达到460光年,透过浓密尘埃瞥见新恒星的诞生。
人类的探索宇宙走向太空的时代已经到来,随着詹姆斯·韦布的传输回来的一张张宇宙天图,人类将望向太阳系,望向系外行星,望向亿万颗“太阳”,望向其他星系,直至找到宇宙大爆炸后的第一缕光。