天文学的新时代开始-最新的太空望远镜开始运行( 二 )



SMACS 0723 图像中 131 亿年前星系的观测数据
SMACS 0723 图像显示一个小的红色物体 。
这种银河光是在大约 131 亿年前 , 即宇宙诞生后 7 亿年发出的 。 通过对这种光的详细分析 , 我们能够检测到表明存在氧、氢和氖的信号 。
专家表示 , 通过进一步推进此类观测 , 有可能阐明早期宇宙中的星系是由哪些元素构成的 。

NASA 发布的对 Stefan Quintet 星系之一进行分析的图像
“史蒂芬五胞胎”的形象中还有一个“大发现的迹象” 。
仔细观察斯蒂芬五胞胎图像右上角的星系 , 可以发现位于星系明亮中心的超大质量黑洞已经变成了由一种叫做硅酸盐的材料制成的细小尘埃粒子 , 原来它被包裹住了 。
对于第一次观察已经获得了有价值的数据 , 专家们表示 , 他们有一种感觉 , 这将导致一个重大发现 , 他们正在提高对未来的期望 。
什么是詹姆斯韦伯太空望远镜?
詹姆斯韦伯太空望远镜图片
“詹姆斯韦伯太空望远镜”主要由美国宇航局研制 , 作为“哈勃太空望远镜”的继任者 , 在天文学上留下了巨大的成就 , 是一项重大的科学工程 。
它以美国宇航局的第二任管理员和阿波罗计划的负责人詹姆斯韦伯的名字命名 。
去年发射升空 , 观测准备工作正在进行中 。
【天文学的新时代开始-最新的太空望远镜开始运行】
2021 年 12 月 25 日从法属圭亚那发射
“詹姆斯韦伯太空望远镜”有一个直径约6.5米的大型反射镜 , 还配备了一个五层的大银幕 , 称为“遮阳板” , 可以阻挡太阳和地球的光和热 。

地球和月球、哈勃太空望远镜和詹姆斯韦伯太空望远镜之间的位置关系
在距离地球 150 万公里的轨道上 , 望远镜始终指向与太阳相反的方向 , 以观察遥远的天体 。
该望远镜的灵敏度高于哈勃太空望远镜 , 据说可以观测遥远而微弱的物体 。
在太空中观察遥远的天体 , 就是观察过去发出的光 , 这样我们就可以捕捉到宇宙过去的样子 , 从而了解宇宙的早期样子 。
我们如何观察遥远的宇宙?
网络红外热像仪 NIRCam 的核心
机载红外相机支持对遥远宇宙的观察 。
由于宇宙正在膨胀 , 遥远星系发出的光的波长被拉长 , 并且大部分在到达地球之前处于红外线中 。 出于这个原因 , 使用红外光观察宇宙开始后不久诞生的恒星和星系的光是很重要的 。
由于“哈勃太空望远镜”主要是在可见光下观测 , 所以对遥远宇宙的观测是有限度的 。 据说“詹姆斯韦伯太空望远镜”能够观测到135亿年前天体发出的光 , 超出了“哈勃太空望远镜”的极限 。
宇宙诞生仅3亿年后 , 应该是人类从未见过的宇宙早期阶段 。
立志成为“第一明星”詹姆斯韦伯太空望远镜瞄准的最大成就是发现了第一代恒星 , 第一颗恒星 , 它诞生于宇宙开始后不久 。 宇宙诞生后第一颗恒星是什么样子的问题 , 是一个与宇宙诞生相关的大谜团 。
据说这将是天文学史上的一项重大发现 , 因为如果我们能观察到它是由什么元素构成的 , 它有多大 , 这将是人类了解宇宙的一大线索 。
还有 , 即使我们不能到达“第一颗恒星” , 如果我们能观察到早期的星系和恒星 , 那将是一个重要的发现 。
日本人参与了这个项目
亚利桑那大学 Eiichi Egami 教授
日本研究人员在红外热像仪开发团队中发挥着重要作用 。
美国亚利桑那大学教授 Eiichi Egami 是研发名为“NIRCam”的红外相机的团队成员之一 。
江上教授参与该项目约10年 , 反复对观测设备进行地面测试直至发射 , 并确认发射后设备在太空中正常工作 。


(江上教授)
“当我看到发布的第一张图片时 , 感觉就像在见证一个历史性的时刻 。 我对遥远星系的高质量数据感到特别震惊 。 我希望通过捕捉红外光 , 我们将能够看到全新的事物 , 将会有一系列的发现将极大地改变天文学的状态和人类对宇宙的认识 。 ”
也有许多研究人员参与了未来的观察 。
“詹姆斯韦伯太空望远镜”本应对公开募股选定的研究项目进行观测 , 日本研究人员提出的观测项目已被采用 。

Yuichi Harikane , 东京大学宇宙射线研究所助理教授

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