詹姆斯·韦伯空间望远镜发布了第一张照片,到底拍到了什么?( 二 )



Webb 的每个镜子都有一个单独的名称而到了中心\"CCD”成像的位置的图像 , 就是18块镜片的完美拼接而成的图像 , 因此官方发布的文本说明拍了1500多张照片 , 但仍然18张 , 当然就算未来拍百万张 , 也是18张拼接起来的 , 因此官方说的没毛病 。

星点上都有编号哦 , 各位可以对对看 , 是哪片镜面的反射?而且粗调已经达到了要求 , 这也就是第一阶段调整的结果 , 未来还需要进行几个月的调整 , 估计要到5月份才能看到詹姆斯·韦伯的“处女照” , 但对于天文爱好者者来说 , 当然是希望越早越好 。
詹姆斯·韦伯望远镜究竟是如何看到“宇宙尽头”的?早在詹姆斯·韦伯望远镜发射之前就有人说詹姆斯·韦伯望远镜是哈勃的接班人 , 从哈勃即将退役 , 而韦伯上新这个角度来看 , 还真那么回事 , 但事实上却不是接班人 , 而是科学家想要比哈勃看得更远 , 更远 , 更远!

到底要怎样才能看得更远呢?
这个问题天文同好最有发言权了 , 口径就是王道!这句话大家应该非常熟悉 , 所有詹姆斯韦伯望远镜的口径达到了空间望远镜史无前例的6.5米 , 是不是这样就可以看得更远了?事实上这只是其中一部分原因 , 而另一部分原因则是观测波段:

哈勃的观测波段是X光到近红外 , 其看到的和肉眼看到的范围也差了不大 , 差不多就是稍微向上限和下限扩了一点 , 而詹姆斯韦伯望远镜观测波段则是橙色光到中红外波段 , 也就是说是专门看红光已经人类肉眼看不到的红外线的 。
为什么要观测红外波段?
这个问题用很简略的回答就是宇宙在膨胀 , 遥远的光线到达地球时已经红移到了红外波段 , 所以造了詹姆斯·韦伯望远镜专门来观测因为宇宙膨胀而跑得更远的微弱光信号 。

假如你觉得意犹未尽 , 那么下文再给出一个详细点的答案 , 宇宙诞生于138.2亿年前的一次大爆炸 , 其爆炸过程比较复杂 , 下文尽量说得简单一些:

  • 10的-43次方秒时 , 首先分离的四种基本作用力中的引力;
  • 10的-36次方秒时 , 强作用力也被分离出来了;
  • 10的-12次方秒时 , 电磁力和弱力也被分离出来;
  • 10^-6秒时夸克和胶子在强作用力作用下结合成了质子和重子;
  • 1秒时中微子退耦 , 宇宙温度大约为100亿开尔文;
  • 38万年时 , 膨胀的宇宙冷却到了光子退耦的时刻 , 使得光子可以在宇宙中自由奔放;
在这里有三个非常关键的阶段 , 揭示了人类观测宇宙的三个天花板 , 第一层天花板是电磁波观测的天花板 , 包括光在内的电磁波 , 人类尽最大可能也只能观测到宇宙诞生38万年后的世界 , 如果你知道这个极限的话 , 那一定就是宇宙微波背景辐射 。

第二层天花板则是中微子背景辐射 , 因为宇宙诞生约1秒时中微子退耦了 , 从理论上来看 , 只要观测到这个时代的中微子 , 那么我们就能了解到宇宙诞生时刻的状况 。

第三层天花板则是引力波 , 它能直达大爆炸诞生的那一刻 , 这是人类观测的极限 , 除此以外再无手段可以观测在引力退耦以前的宇宙了 。

现代科学已经到达了哪层天花板?准确地说 , 三个观测科学家都尝试过了 , 电磁波这一层有射电望远镜和光学望远镜 , 中微子观测也有 , 比如南极的“冰立方(IceCube) , 引力波天文台也有 , 比如LIGO和VIRGO 。

但触及到天花板境界的 , 只有电磁波 , 从1940年代起拉尔夫·阿尔菲和罗伯特·赫尔曼则理论上预言了宇宙微波背景辐射 , 到1964年阿诺·彭齐亚斯和罗伯特·威尔逊发现了微波背景辐射 , 此后科学家一直在绘制微波背景辐射图 。

到1989年NASA发射了COBE人造卫星 , 再到2001年NASA又发射了威尔金森微波各向异性探测器(WMAP) , 再到2009年欧洲空间局发射了普朗克卫星 , 观测精度越来越高 , 看多了背景辐射 , 搞清楚了宇宙的曲率 , 但科学家总觉得缺点什么 。
第一颗恒星是什么时候诞生的?
自宇宙诞生38万年的这批“原初”光子后 , 宇宙就陷入了无边的黑暗 , 因为此时恒星尚未诞生 , 而最初的“烛光”已经消失 , 这个阶段持续了多久?有科学家认为长达亿年 , 也有科学家认为数百万年 , 到底多久 , 看看第一颗恒星是啥时候诞生不就得了?

但事实上因为宇宙极度膨胀 , “第一颗”恒星的光已经被红移到了红外 , 甚至是电磁波段 , 所以这就是詹姆斯·韦伯望远镜诞生的理由 。

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