詹姆斯·韦伯太空望远镜：全球合作下的天文奇迹与科学探索
詹姆斯·韦伯太空望远镜由美国宇航局、欧洲航天局和加拿大航天局联合开发。它是迄今为止建造的最强大、最昂贵的太空望远镜，其集光面积是“前辈”哈勃望远镜的五倍多。作为一个全球项目，韦伯是人类历史上最昂贵、运行时间最长的太空望远镜。它被赋予了四项关键任务：寻找大爆炸后形成的第一批恒星和星系的光；研究星系的形成和演化；了解恒星形成和行星形成；研究行星系统和生命起源。
自1996年提出以来，韦伯太空望远镜的发展可以说是相当坎坷。历时25年，预算增加20倍，耗资约100亿美元，经受了无数质疑和反对。最终，去年12月25日，韦伯乘坐欧洲的阿丽亚娜5号火箭送入太空。经过一个月的飞行，他抵达距离地球约150万公里的观测位置，开始了新的深空探索。
分离后不久，即发射后约 29 分钟，从阿丽亚娜 5 号看到的韦伯太空望远镜
近日，美国宇航局首次公布了詹姆斯·韦伯太空望远镜拍摄的五张照片。从恒星的诞生到对遥远太空的最深入观测，这些图像共同为人类提供了对宇宙起源最详细的了解。
SMACS 0723
美国总统乔·拜登在 7 月 11 日的白宫活动中公布了这张 SMACS 0723 的图像，它被称为韦伯的第一个深场星系团。天空看起来只有地球上的一粒沙子那么大，是数千个星系的家园。星系和在红外光下观察到的最微弱的物体。来自这些星系的光花了数十亿年才到达我们。当我们看到该领域最年轻的星系时，我们正在回顾大爆炸十亿年后的情况。这个星系团的巨大质量引起的引力透镜效应使更遥远星系的光线显着弯曲，并在图像中心形成类似透镜的畸变，放大了更遥远的星系。这也是爱因斯坦广义相对论最直观的体现。
有些星系距离我们远达131亿光年。由于光需要很长时间才能传播这么远，所以我们看到的星系并不是今天的样子，而是131亿年前的样子。尘埃是恒星形成的主要成分，也是生命的最终形式。蓝色星系较为成熟，含有许多恒星和少量尘埃，而红色星系则笼罩在厚厚的尘埃层中，仍处于恒星形成过程中。绿色星系充满了碳氢化合物和其他化合物。
韦伯近红外相机 (NIR) 捕捉到的深场由不同波长的图像合成，总共需要 12.5 小时才能到达哈勃太空望远镜最深场之外的红外波长深度。而这仅仅是开始，研究人员将继续使用韦伯进行更长时间的曝光，以揭示有关我们浩瀚宇宙的更多信息。它们使遥远的星系成为清晰的焦点，它们具有以前从未见过的微小而模糊的结构，包括星团和扩散特征。除了拍摄图像之外，韦伯的两台仪器还获得了光谱数据，这些数据揭示了物体的物理和化学特性，这将有助于研究人员确定有关该领域星系的更多细节。
（船底座星云）
就像我们人类一样，恒星也会诞生、衰老和死亡。船底座星云距离地球 7,600 光年，是宇宙中最大的恒星苗圃之一。看起来像悬崖的岩层是由尘埃和气体组成的巨大山峰，有些高达 7 光年。哈勃太空望远镜之前曾拍摄过船底座的图像，但没有韦伯捕捉到的令人眼花缭乱的细节。年轻的恒星诞生于这个动荡的区域，由周围的物质凝结而成。当恒星形成时，它们会释放大量能量，帮助塑造整个星云。图像中的红点是成长中的婴儿恒星喷射出的能量。
的（斯蒂芬五重奏）
韦伯太空望远镜捕捉到了史蒂芬五重奏有史以来最伟大的图像，这是一个由五个可见光星系组成的星系团，由天文学家爱德华·斯蒂芬于 1877 年在马赛天文台首次发现。五重奏实际上更像是一个四重奏，最左边的星系位于前景距离地球 4000 万光年，其他四个星系距离更远，距离地球 2.9 亿光年。这四个紧密堆积的星系相互作用，尘埃和恒星通过引力相互吸引，混合它们的物质。年轻恒星团在图像中显得明亮，背景中可以看到数千个更遥远的星系。该图像揭示了星系如何相互作用以及它们的相互作用如何影响星系演化。
戒指
（南环星云）
一颗垂死的恒星可能会非常美丽，但两颗这样的恒星更加引人注目。韦伯望远镜拍摄到了这对距地球约 2,500 光年的老恒星相互绕转的图像。当恒星到达其生命的终点时，它们会释放出气体和尘埃，在它们周围形成星云或云。
上图是韦伯近红外相机拍摄的图像，其中星星和光层非常突出；下图是韦伯中红外相机MIRI拍摄的图像，首次显示第二颗恒星被尘埃包围。这颗更亮的恒星正处于恒星演化的早期阶段，未来可能会喷射出自己的行星状星云。与此同时，更亮的恒星会影响星云的外观。当这两颗恒星相互绕转时，它们会搅动气体和尘埃，形成不对称的图案。
每个壳层代表恒星失去一些质量的一段时间。图像外部区域最宽的气体壳层代表了早期喷射的质量，而最靠近恒星的气体壳层也是最新的。追踪这些喷射可以让研究人员了解该系统的历史。观测还揭示了行星状星云周围极其细小的光线。来自中央恒星的星光穿过气体和尘埃的缝隙，就像阳光穿过云层的缝隙一样。
韦伯不仅能够拍摄南环星云的图像，还能够分析其化学成分，以更好地了解恒星死亡时如何释放物质。两颗恒星中较亮的一颗比另一颗更年轻。当恒星彼此绕轨道运行时，它们有效地搅动了气态星云，形成了其标志性的形状。
黄蜂96b
科学图形并不像宇宙照片那么引人注目，但在这种情况下，上面的图形有一个重要的故事要讲。韦伯正在研究系外行星或绕其他恒星运行的行星，特别是它们的大气层的构成。当行星经过其母恒星前方时，韦伯可以分析流过大气层的星光，寻找生物的化学指纹。在这张图表中，韦伯分析了 WASP 96B 的大气层，这是一颗距离地球 1,150 光年的类木行星。韦伯没有发现生命存在的生物证据，但正如图表所示，他确实在地球的云层中发现了大量的水，这是生命的关键成分。
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纪念詹姆斯·韦伯太空望远镜拍摄到的历史性第一张全彩宇宙图像。 7月12日，Queen主音吉他手、伦敦帝国理工学院天体物理学博士Brian May与10cc主唱 合作，推出最新音乐单曲《In》，歌词如下:
是时候让我说
是时候说再见了
而对于新的
寻找新的栖息地
我们的谎言高于
我们的未来在云端
天空是那么蓝
在那蔚蓝的天空之外
我从未见过如此白的月亮
我从未见过如此明亮的月亮
我从来没有见过太阳
我从未见过如此明亮的阳光
我在
我感觉自己漂浮在天堂
我这么高
飞得那么高
现在世界是如此遥远
现在世界离我如此遥远
全部
我一一探索所有行星
全新的一天
致过去的一切和新的一天
所有这一切都来了，哦耶
做出承诺
我看不起我们家
我俯视着我们的地球家园
这让我们显得渺小
在这样的背景下，人类的烦恼就显得微不足道了
我在
我感觉自己漂浮在天堂
我这么高
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飞得那么高
我会从上面发给你
我会去你不知道的地方
从没见过
从那里向您发送信号
我会跑一英里
我要去一百万英里之外旅行
寻找我们一直以来的追求
发现我们一直在寻找的秘密
我见过如此清晰的光
光环很耀眼
我从未如此近距离地见过星星
星星近在咫尺
我在
我感觉自己漂浮在天堂
我这么高
飞得那么高
挥动世界
向世界挥手告别
当人类仰望星空时，就与宇宙密不可分。在浩瀚的宇宙中，也许韦伯相机只是人类走出家门的一瞥，但这一瞥就值得我们热泪盈眶。即使我们不渺小如尘埃，即使我们不脆弱如羽毛，我们也愿意抛弃这份渺小和脆弱，融入无边无际的宇宙。好奇心和勇敢是人类值得自豪的品质。生活在一千多年前的波利尼西亚人将希望扔进了浩瀚的太平洋。一千多年后，我们把命运投进了头顶的星辰大海。我们用有限的生命一代又一代地去揭开未知。也许最终我们可以知道我们是谁，我们来自哪里。 ，去哪里。
参考：
1.NASA 的 Webb of Yet。美国宇航局。 2022年7月12日
2. 美国宇航局韦伯垂死之星的最终“”。美国宇航局。 2022年7月123日。来自詹姆斯·韦伯空间是心灵-。这是告诉我们的。时间。 2022年7.13
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