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【宇宙觀】圖輯/歷史一刻 NASA公布韋伯太空望遠鏡拍攝一系列影像
2022/07/13 02:31:37瀏覽302|回應0|推薦1
美國 美國綜合

尋找「宇宙黎明」:韋伯望遠鏡拍攝135億年最古老星系

 2022-07-12 08:55
飛魚座(Volans)中的「SMACS 0723」星系團,韋伯望遠鏡拍下其135億年前發出的光。(美聯社)

「大霹靂之後的初生宇宙,第一次在人類眼前展現。」美國太空總署(NASA)11日發布韋伯太空望遠鏡(James Webb Telescope)所拍攝的第一張全彩星系照片,這是人類至今對宇宙最深的一次探索、是目前所取得距離地球最遠的星系影像。NASA局長尼爾森(Bill Nelson)表示,在這張照片中,數百個白色、黃色、橘色和紅色的光點、條紋、螺旋和漩渦,「都只是宇宙的一小部分」,這些光在135億年前發出,如今才被韋伯望遠鏡攝下——而大霹靂是在138億年前發生,也就是說,這張照片裡的星系幾乎回溯到了宇宙的起點,是人類迄今對宇宙取得最古老的紀錄。

照片中的星系是飛魚座(Volans)中的「SMACS 0723」星系團,實際距離地球的距離大約「只有」46億光年,但因為質量龐大,引力使得光的路徑扭曲、距離放大,讓其發出的光經過135億年才被捕捉。

「深空」技術 拍遙遠天體微弱光芒

在NASA任務中,負責尋找此類古老星系的其中一位天文學家凱西(Caitlin Casey)說明,觀測和拍攝所運用的「深空」(Deep Field)技術,是將望遠鏡對準同一片天空,透過上百小時內、數百次的曝光疊加,以此拍下遙遠天體的微弱光芒,才能將這張絢爛多彩的太空照片呈現在世人眼前。

從前的哈伯太空望遠鏡(Hubble Telescope)就是透過深空方式,辨識出許多人類未曾見過的星系,而NASA從20多年前開始重金打造的韋伯望遠鏡,精密程度高到能夠在哈伯望遠鏡辨識出1萬個星系的地方,觀測出100萬個星系,也因此,韋伯望遠鏡初次展露能力的這張照片,證明了它一如科學家所夢想的那般強大,讓天文學界興奮不已。

韋伯太空望遠鏡的主鏡。(Getty Images)

繞地球運行的哈伯太空望遠鏡和韋伯太空望遠鏡。(美聯社)

除了尋找人類未知的星系之外,科學家更希望的,是探索瞭解宇宙的整體結構——如果人類的視角能夠鳥瞰整個宇宙,宇宙究竟是什麼模樣?凱西表示:

「如果不斷將視角拉遠,整個宇宙會看起來像是海綿的內部,有著細小的纖維構造和空隙...我們正想要捕捉到的,是這整個結構。」

韋伯望遠鏡以NASA第二任局長詹姆斯.韋伯之名命名,詹姆斯.韋伯任內NASA進行首次讓人類登上月球的「阿波羅計畫」,成功在1969年7月20日將太空人阿姆斯壯(Neil Armstrong)和艾德林(Buzz Aldrin)送上月球。

造價100億美元 主鏡高達6.4公尺

韋伯望遠鏡造價高達100億美元,鍍金的花形主鏡高達6.4公尺,由18個分割鏡面組成,能夠蒐集與分析人眼無法看見的紅外光,是人類目前向太空所發射的,最大、最精密的探測儀器。2021年12月25日,韋伯望遠鏡乘搭歐洲航天局的阿麗亞娜5號火箭(Ariane 5),從南美洲的法屬圭亞那發射,1月時成功抵達距地球160萬公里遠的觀測點,緊接著工程師透過遠端指令,開始漫長且不間斷的鏡面校準工作,確保冷卻溫度能夠讓紅外線探測器等儀器正常運作。

2021年12月25日,韋伯望遠鏡由歐洲航天局的阿麗亞娜5號火箭(Ariane 5)載運,從南美洲的法屬圭亞那航天中心發射。(歐新社)

NASA第二任局長詹姆斯.韋伯,其任內NASA進行首次讓人類登上月球的「阿波羅計畫」。(取材自NASA)

負責韋伯望遠鏡任務的天文學家里格比(Jane Rigby)表示,建造韋伯望遠鏡的核心目標,是尋找大霹靂生成宇宙之後,形成的第一代星系,而這張公布的觀測照片,在視覺與科學上都展現了「令人瞠目結舌的美麗與力量。」

韋伯另一任務 找與地球大氣相近行星

除了尋找古老星系外,韋伯望遠鏡還有另一項任務,是探測太陽系外、距離地球超過1000光年的WASP-96 b行星。韋伯望遠鏡分析了WASP-96 b的大氣層,以告訴人類其大氣成分以及溫度;由於WASP-96 b行星公轉軌道距離其母恆星太近,生命無法在WASP-96 b行星上維持,但是科學家依然希望透過韋伯望遠鏡,在宇宙中找到一顆,表面氣體與地球大氣相近的行星——若真能如願發現這樣的行星,就可能有其他的生命體存在於此。

NASA預計12日將接續釋出韋伯望遠鏡所拍到的更多恆星影像,包括船底座星雲(Carina Nebula)、南環星雲(Southern Ring Nebula)和1877年發現的「史蒂芬五重星系」(Stephans Quintet)星系,對WASP-96 b的分析也將同時發布。

圖為美國拜登總統在白宮記者會發布韋伯望遠鏡拍下的「SMACS 0723」星系團照片。(Getty Images)

倫敦大學天體物理學教授埃利斯(Richard Ellis)對於韋伯望遠鏡的能力興奮表示:

「(韋伯望遠鏡帶來)戲劇般巨大的研究進展是像我這樣的天文學家一生所求:找出『宇宙黎明』——也就是宇宙首次沐浴在星光中的時刻。」

圖輯/歷史一刻 NASA公布韋伯太空望遠鏡拍攝一系列影像

 2022-07-12 11:35
美國太空總署公布一系列韋伯太空望遠鏡捕捉到歷來「早期宇宙最深處、最清晰的紅外線影像」。(美聯社)

美國太空總署今日公布一系列韋伯太空望遠鏡捕捉到歷來「早期宇宙最深處、最清晰的紅外線影像」,可追溯到138億年前。

影片來源:YouTube NASA

太空總署11日先公布這是韋伯太空望遠鏡所拍攝第一批影像的其中一張,法新社報導,當中充滿數以千計星系,觀測到歷來最微弱的天體,呈現藍、橙、白等顏色。

拜登總統11日說:「這台望遠鏡是人類偉大的工程成就之一。」

➤➤➤尋找「宇宙黎明」:韋伯望遠鏡拍攝135億年最古老星系

美聯社說,這張影像有一部分的光來自138億年前宇宙大霹靂之後不久時期。

拜登公布這張影像前驚嘆表示,當中呈現「超過130億年前宇宙史上最古老的光」。

韋伯望遠鏡利用SMACS 0723星系團當作宇宙放大鏡,窺看這個星系團背後極為遙遠又黯淡的星系,把影像記錄下來。這就是所謂「重力透鏡效應」,即利用前景星系的質量來彎曲星系背後物體的光線,原理如同眼鏡。

韋伯的主要成像設備近紅外線相機將這些微弱的背景星系清晰聚焦。

韋伯望遠鏡只花12.5小時就完成這張合成影像,不像過去哈伯太空望遠鏡可能要費時數周。

太空總署還會繼續公布韋伯望遠鏡所拍攝的影像,包含船底座星雲,這是由塵埃和氣體組成的巨大星雲,距離地球7600光年,還有2000光年外環繞1顆白矮星的南環狀星雲。

美國太空總署公布一系列韋伯太空望遠鏡捕捉到歷來「早期宇宙最深處、最清晰的紅外線影像」。(美聯社)美國太空總署公布一系列韋伯太空望遠鏡捕捉到歷來「早期宇宙最深處、最清晰的紅外線影像」。(美聯社)飛魚座(Volans)中的「SMACS 0723」星系團,韋伯望遠鏡拍下其135億年前發出的光。(美聯社)飛魚座(Volans)中的「SMACS 0723」星系團,韋伯望遠鏡拍下其135億年前發出的光。(美聯社)
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