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美媒:专家认为韦布望远镜正在改变天文学

参考消息网1月11日报道美国全国公共广播电台网站2022年12月25日刊登题为《詹姆斯·韦布空间望远镜2022年如何改变天文学》的文章,作者是凯·麦克纳米,内容编译如下:

詹姆斯·韦布空间望远镜于2021年12月25日成功发射。它拍摄的包括船底座星云的第一批图片震惊了研究人员。

美国国家航空航天局天文学家兼运营项目科学家简·里格比说:“詹姆斯·韦布空间望远镜是在圣诞节发射的,然后就有了花去6个月时间才打开的一份礼物。”

“创生之柱”是哈勃望远镜于1995年首次拍摄到的。韦布望远镜拍摄到的图像则显示了在这个气体与尘埃柱中闪烁着的无数刚形成的星体。

经过最初的校准期后,韦布望远镜开始收集数据。首批结果就震惊了天文学家。

里格比说:“我下载了那些数据,开始一页一页浏览。它太美了。”

韦布望远镜执行科学任务仅5个月,但它已经改变了天文学。望远镜的仪器可以帮它捕捉到以前无法观测到的行星、星体和星系。

全国公共广播电台就詹姆斯·韦布空间望远镜如何促进不同天文学学科的研究采访了三位天文学家。他们一致认为韦布望远镜将改变天文学界,未来会有大量突破性研究成果。

“海王星星环实在太绚丽了”

韦布望远镜拍摄的海王星图像是数十年来拍到该行星的最清晰图片。而其中那个明亮的蓝色物体是海王星庞大的冰冻卫星——海卫一。研究行星的天文学家海迪·哈梅尔是韦布望远镜项目的交叉学科科学家。她于2002年加入这个团队,她的研究方向就是海王星。

韦布望远镜于9月拍下了海王星的图像。哈梅尔说:“当我在电脑屏幕上第一次看到这张图像时,我激动坏了。我先是开始大哭,然后开始大叫,喊来所有亲戚,让他们看这张图片!”

这是韦布望远镜拍摄到的数十年来最清晰的海王星星环。在韦布望远镜用近红外波长观测之下,海王星呈现出幽灵般的白色,而不是蓝色。

美媒:专家认为韦布望远镜正在改变天文学

“旅行者”探测器于1989年(左)、哈勃望远镜于2021年(中)和韦布望远镜于2022年(右)拍摄的海王星照片(美联社)

哈梅尔说,在韦布望远镜之前,天文学家从未清晰地观测到海王星的星环系统。1989年,“旅行者”探测器飞过海王星,但只捕捉到了星环最明亮的部分。而韦布望远镜的仪器以无与伦比的清晰度拍下了海王星的星环。

哈梅尔说:“太棒了!它的星环系统实在太绚丽了。”

“从虚拟现实走进真实世界”

在我们的太阳系外,韦布望远镜也帮助天文学家观测到了最古老和最遥远的已知星系。

加利福尼亚大学圣克鲁斯分校天文学与天体物理学教授布兰特·罗伯逊说:“我一直在研究模拟数据,试图模仿韦布望远镜观测到的情况,已经很多年了。所以,当我首次看到观测数据时,有点像是从虚拟现实走进了真实世界。”

罗伯逊所在的研究团队发现了有史以来观测到的最古老的星系。韦布望远镜的仪器帮助他的团队辨认出了134亿年前的星系——大爆炸之后形成的不到4亿年的星系。

这张图像综合了韦布望远镜捕捉到的近红外颜色与哈勃望远镜拍到的颜色,显示了数以百计的星系。

罗伯逊说:“通过发现这些非常早期的星系,我们可以了解有关我们的历史、有关宇宙基本历史的一些情况,但尤其是关于我们的家园。”

罗伯逊说,虽然以前的望远镜——如哈勃望远镜——也帮助天文学家粗略看了一眼太空的情况,但是韦布望远镜拓展了能够开展科学研究的范围。

罗伯逊说:“仿佛翻开了一本你早就想要知道结尾、但一直都没读到结尾那一段的书,然后终于看到了完整的故事。”

“其他任何望远镜都做不到”

韦布望远镜运营项目科学家简·里格比也利用这个望远镜研究遥远的星系。

一种被称为引力透镜效应的自然现象增强了里格比正在观测的星系所发出的光。结合韦布望远镜的观测结果,她得以穿透宇宙尘埃以研究星体是如何在这些星系中形成的。

韦布望远镜拍到了一颗原始恒星的图像,即一颗新星最开始形成的情况。尘埃与气体云的“沙漏”现象只能在红外线中看到,这个波长正是韦布望远镜的专长。

里格比说:“在这个望远镜之前,我们从事的几乎所有研究都是不可能的。”

她说,哈勃望远镜的仪器无法穿透遮掩着这些星系的尘埃进行观测,而韦布望远镜的仪器让她得以借助光谱学(天文学家通常使用的辨认空间物体化学成分的一种方法)来对这些星系的物质成分进行研究。

里格比说:“我们在研究这些透镜效应下的星系正在何处形成星体,研究方式是其他任何望远镜都完全做不到的。”

里格比说,韦布望远镜已经证明自己是天文学家可以利用的令人难以置信的工具,但它最伟大的发现尚未到来。韦布望远镜正被用于研究太阳系行星、其他星系行星的大气层、星体如何消亡以及星系如何演化等诸多领域。

里格比说,尽管韦布望远镜的功率远高于以前的望远镜,但天文学家仍然能够利用哈勃望远镜补充韦布望远镜的观测数据。

里格比说,韦布望远镜携带了足够的推进燃料,可在太空驻留20多年,因此它可能在完成计划中的最短5年的任务后继续存在。她说:“我认为2023年会更加令人兴奋。”

筛选詹姆斯·韦布空间望远镜收集的数据,看看它究竟能如何改变我们对宇宙诸多奥秘的理解,这还需要时间。



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原文地址《 美媒:专家认为韦布望远镜正在改变天文学》发布于2023-1-14
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