3.很多人都会记得 , 哈勃拍摄过一张令人叹为观止的照片 , 被称为哈勃深场 。 它让我们在一张照片中看到了数千个星系 , 许多令人惊叹的星系以各种不同的角度、不同的颜色和形状展现 , 看起来非常漂亮 。 但是 , 深场图像中真正让科学家兴奋的是什么?
哈勃深场真正令科学家兴奋的是发现了比以往任何时候都更远的星系 。 当观察非常遥远的物体时 , 天文学变成了一种时间机器 , 因为光需要很长时间才能到达地球 。 哈勃深场图像中星系发出的光到达地球需要花费120亿年 , 如果宇宙的年龄是137亿年 , 这意味着我们在观察这些星系时 , 它们的年龄还不到20亿年 。
4.时间机器的比喻非常的生动和形象 , 当我们看着这些非常遥远的星系时 , 真的是在回顾过去吗?
没错 。 这就是韦伯最伟大的目标之一 , 就是回到更远的时间 , 回到更接近大爆炸发生的时间 , 并了解星系如何形成和演化为我们今天所看到的景象 。 韦伯将能大大提高人类对大爆炸后宇宙形成最早星系的了解和认知 , 乐观的期待是韦伯太空望远镜将能探测到135亿年前宇宙最早形成时第一批星系发出的光亮 。
5.詹姆斯韦伯太空望远镜能够看到多久以前的宇宙?能否看到婴儿时期的宇宙?
希望能够看到大爆炸后几亿年内星系开始形成时的景象 , 詹姆斯韦伯太空望远镜利用她独特的能力 , 将研究宇宙中六个最遥远、最明亮的类星体和宿主星系的特性 , 以及它们在早期宇宙星系演化的第一阶段是如何相互关联的 。 这些类星体通常拥有最高质量的黑洞 , 不仅是宇宙中最亮的 , 而且是最遥远的 。
6.哈勃和韦伯之间的区别是什么?
哈勃和韦伯之间有很大的不同 , 哈勃望远镜镜工作温度保持在76华氏度(24.4摄氏度) , 这是制造它的实验室温度 。 这意味着有相当多的热辐射是由哈勃望远镜本身发出的 , 这种热辐射会淹没来自最遥远星系的信号 。 因为哈勃工作温度高 , 所以从来没有安装任何红外观测仪器 。
所以 , 韦伯被设计成既冷又能观测更长波长的能力 , 它可以观察到哈勃无法触及的波长频段 。 这很重要 , 因为宇宙正在膨胀 , 所以会出现红移 , 与救护车经过时警报器的音调发生变化的原理类似 。 因此 , 这些非常遥远的星系在宇宙膨胀过程中波长发生了相当大的变化 , 离开星系的可见光以红外光波段到达地球 , 而哈勃根本无法探测到红外光波段 。
7.詹姆斯韦伯太空望远镜上都有什么科学观测仪器以及重点观测的内容?
詹姆斯韦伯太空望远镜上一共有四种科学观测仪器 。 第一种是近红外相机NIRCam , 它将拍摄类似于哈勃深场的图像;
第二种仪器是近红外光谱仪NIRSpec , 非常遥远的星系发出的光会扩散到其他波长或颜色中 , 该仪器主要是观测扩散其他光谱内的光源;
第三种仪器是中红外仪MIRI , 该仪器可以在更长的波长下工作 。 主要观测那些可能被灰尘遮住或有非常、非常、非常高红移、非常遥远的天体 。 另外 , 该仪器对于研究我们自己银河系中形成并被尘埃云隐藏的系外行星和恒星也非常有用;
第四种仪器是近红外无狭缝光谱仪NIRISS , 它具有多种功能 , 最有趣的功能是可以获取凌日光谱 , 是指当一颗系外行星从它的母星前面经过时 , 星光被系外行星的大气层吸收 。 这时拍摄一张地外行星的光谱图像 , 科学家就可以确定那颗系外行星的大气成分是什么 , 这正是寻找类地行星最重要的观测数据 。
8.詹姆斯韦伯太空望远镜的工作时间是怎样分配的?
韦伯望远镜每年可以观测时间大约8000小时 , 每个科研团队分配的观测时间有一定差异 , 例如 , 我的近红外波段观测团队分配到的时间约为900小时 , 这是算是比较多的 。
9.近红外波段观测团队主要有哪些科研计划呢?
近红外波段观测团队有一个非常多样化的计划 , 主要分为两个领域 , 一个是原始的哈勃深场 , 另一个是由哈勃和钱德拉X射线望远镜共同拍摄的超深场 , 其他的主要科研观测时间将用于观察系外行星的凌日 , 了解它们的大气层结构 。
10.近红外波段观测团队如何观测深场图像?
对于哈勃望远镜拍摄的深空图像 , 近红外波段观测团队将采用9种不同的波段 , 在每一个波段对同一位置连续拍摄20小时 , 预计总共需要拍摄大约7000多张图像 , 然后进行图像的拼接 , 构成韦伯太空望远镜的深场图像 。
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