圣誕節當天,地球向太空發送了一份特殊的“圣誕禮物”。
美國東部時間12月25日上午7點20分,詹姆斯·韋伯(James Webb)太空望遠鏡由歐洲的阿麗亞娜5號火箭搭載,從法屬圭亞那的庫魯太空港發射升空,由此開啟了人類天文觀測的新紀元。
現在,韋伯已準備好幫助人類了解宇宙的起源,它將深入觀測太陽系外行星的大氣層,并回答有關人類存在的關鍵問題,例如我們來自哪里以及我們是否在宇宙中是孤獨的。
韋伯太空望遠鏡是一個醞釀了三十多年的計劃,是21世紀最偉大的太空發明之一。它將接替哈勃望遠鏡,成為美國宇航局(NASA)未來十年最先進的太空望遠鏡。
自2004年以來,來自全球14個國家的數千名科學家、技術人員和工程師耗時4000萬小時,耗資100億美元建造了這架望遠鏡,它包括了來自加拿大航天局和歐洲航天局的儀器。
這也是NASA有史以來建造的最大的望遠鏡,韋伯望遠鏡直徑達6.5米,幾乎是哈勃望遠鏡直徑的近3倍,哈勃的直徑是2.4米。但巨大的望遠鏡無法裝進直徑只有5米的火箭發射空間內。為此,NASA團隊將望遠鏡設計為一系列可移動的部件,從而能夠折疊起來裝入發射空間。
放大的光學系統與四臺超靈敏儀器相結合,將使天文學家能夠比以往任何時候都更深入地觀察太空,從而揭示宇宙更早期的形態。一旦望遠鏡進入太空,它就能從觀察到的物體中收集更多的光,望遠鏡的直徑越大,意味著收集到的光越多,可以觀察到的細節也更多。
NASA稱,韋伯將充當紅外望遠鏡,探測看不見的光,并揭示隱藏的太空區域。“此前紅外空間望遠鏡Spitzer已經于2020年退役,哈勃還在工作,但主要看可見光和紫外波段,韋伯填補了研究恒星形成和星系演化方面紅外波段設備的空白,可以看到更遠和更加微弱的目標。”一位天文物理研究員告訴第一財經記者。
韋伯的一個關鍵目標是對照亮宇宙的第一代恒星進行成像,這是在超過135億年前的宇宙大爆炸后不久的恒星時代。正是這些物體中的核反應形成了生命所必需的重原子——碳、氮、氧、磷和硫。“第一代恒星由于是特別早的時期產生的,那些光的波長隨著宇宙膨脹變長了,這就是所謂的宇宙學紅移現象,因此它們的信號十分微弱。”上述專家向第一財經記者解釋道。
韋伯預計將于2022年晚些時候開始收集數據以及第一批恒星圖像。除了對第一代恒星進行成像,韋伯最初探測的物體還包括觀察銀河系中心的超大質量黑洞、銀河系中心的明亮星體,以及太陽系形成的殘余物,即柯伊伯帶天體等。
韋伯望遠鏡還將向全球科學家提供觀測機會。NASA科學任務理事會副主席Thomas Zurbuchen在一份聲明中表示:“韋伯觀測的第一年將為世界各地的各種科學家提供第一個機會,讓他們通過韋伯望遠鏡觀測特定目標。”