（觀察者網(wǎng)訊）孕育恒星的搖籃、星系之間的相互作用和系外行星的獨(dú)特景觀只是美國(guó)航空航天局（NASA）12日發(fā)布的一些遙遠(yuǎn)宇宙圖像。

經(jīng)過(guò)幾十年的漫長(zhǎng)等待，世界終于可以通過(guò)韋伯太空望遠(yuǎn)鏡看到其窺探到的部分宇宙的高分辨率彩色圖像。

這些圖像值得等待——它將永遠(yuǎn)改變我們看待宇宙的方式。

據(jù)美國(guó)有線電視新聞網(wǎng)（CNN）報(bào)道，韋伯太空望遠(yuǎn)鏡穿透宇宙塵埃的能力揭開(kāi)了星云中曾不為人知的恒星誕生地，這或?qū)楹阈堑男纬商峁┬碌囊?jiàn)解。

首批圖像

拜登11日便迫不及待公布的“韋伯的首次深空”照片——星系團(tuán)SMACS 0723。除此之外，韋伯太空望遠(yuǎn)鏡此批拍攝的圖像還包括船底座星云、WASP-96b、南環(huán)星云和斯蒂芬五重星系。

星系團(tuán)SMACS 0723

韋伯太空望遠(yuǎn)鏡拍攝的首張全彩色圖像 圖源：NASA（下同）

SMACS 0723星系團(tuán)包含了數(shù)千個(gè)星系，距離地球46億光年。這張照片展現(xiàn)的是該星系團(tuán)約46億年前的樣子，是迄今為止最深空、最清晰的遙遠(yuǎn)宇宙的紅外圖像。由12.5個(gè)小時(shí)以內(nèi)近紅外相機(jī)拍攝的不同波長(zhǎng)的圖像合成，其在紅外波長(zhǎng)上達(dá)到的深度超過(guò)了哈勃太空望遠(yuǎn)鏡需要花費(fèi)數(shù)周時(shí)間才能到達(dá)最深處的視野。

圖像上有一部分是來(lái)自“宇宙大爆炸”不久后的光，也就是130多億年前。美國(guó)航天局表示，“SMACS 0723”星系團(tuán)的總質(zhì)量使其可以產(chǎn)生“引力透鏡”效應(yīng)，放大了它背后更遙遠(yuǎn)的星系。清華大學(xué)天文系副教授蔡崢曾在談到韋伯空間望遠(yuǎn)鏡時(shí)說(shuō)，它現(xiàn)在探測(cè)到的有些光是從特別遠(yuǎn)的星系傳過(guò)來(lái)的，比如130億年前就發(fā)出來(lái)的光到現(xiàn)在才被望遠(yuǎn)鏡捕捉到，而當(dāng)時(shí)的宇宙還處于嬰兒期，因此人類(lèi)有望通過(guò)望遠(yuǎn)鏡看到宇宙嬰兒時(shí)期的樣子。

船底座星云

用韋伯太空望遠(yuǎn)鏡觀察的宇宙  圖源：NASA（下同）

這幅點(diǎn)綴著閃閃發(fā)光的恒星，由“山脈”和“山谷”組成的景觀被稱(chēng)為“宇宙懸崖”，這實(shí)際上是船底座星云中一個(gè)名為NGC 3324附近年輕的恒星形成區(qū)域的邊緣，它距離我們約7600光年。

圖中的最高“峰”大約有7光年。在強(qiáng)烈的紫外線輻射和恒星風(fēng)的作用下，星云形成了一個(gè)洞穴狀的區(qū)域，這些恒星來(lái)自于圖中所示的區(qū)域上方的質(zhì)量極高、溫度極高的年輕恒星。

韋伯太空望遠(yuǎn)鏡的近紅外相機(jī) (NIRCam) 以及中紅外相機(jī) (MIRI) 捕捉到了這幅圖像，首次揭示了以前不可見(jiàn)的恒星誕生區(qū)域。

船底座星云，又稱(chēng)NGC 3372，是許多大質(zhì)量恒星和多變星云的家園。它是夜空之中最大的彌散星云之一，比著名的獵戶座大星云大四倍以上。此星云內(nèi)最活躍的恒星海山二，曾是1830年代天空最明亮的恒星之一，不過(guò)此后已大幅度變暗。除了海山二可能即將發(fā)生超新星爆炸之外，X射線波段影像亦顯示大部分的船底座星云，都曾經(jīng)是超新星工廠。

斯蒂芬五重星系

斯蒂芬五重星系位于天馬座，是目前最為人熟知的致密（四合）星系群，距離2.8億光年處的一個(gè)星系。天文學(xué)家愛(ài)德華·斯蒂芬在1877年在法國(guó)進(jìn)行觀測(cè)時(shí)首先發(fā)現(xiàn)了這一星系群。

斯蒂芬五重星系中的各成員星系之間相互碰撞，數(shù)百萬(wàn)年來(lái)發(fā)出明亮的光芒。

在這幅擁有1.5億像素的圖像中，韋伯太空望遠(yuǎn)鏡揭示了斯蒂芬五重星系前所未見(jiàn)的細(xì)節(jié)，給天文學(xué)家提供了星系間的相互作用，如何相互觸發(fā)恒星形成，以及這些星系中的氣體是如何受到干擾的第一手資料。

由數(shù)百萬(wàn)顆年輕恒星組成的閃閃發(fā)光的星團(tuán)和新星誕生的星爆區(qū)域?yàn)檫@幅圖像增添了光彩。最引人注目的是，當(dāng)其中一個(gè)星系NGC 7318B撞擊星團(tuán)時(shí)，韋伯還捕捉到了巨大的沖擊波。

NASA介紹稱(chēng)，斯蒂芬五重星系是用于研究所有星系演變基本過(guò)程的神奇“實(shí)驗(yàn)室”。韋伯提供的信息為銀河系相互作用如何推動(dòng)早期宇宙的星系演化提供了新的見(jiàn)解。

南環(huán)星云

這是關(guān)于恒星演化的照片。

韋伯太空望遠(yuǎn)鏡對(duì)南環(huán)星云進(jìn)行了全新的觀察。

南環(huán)狀星云（NGC3132）是位于船帆座的一個(gè)行星狀星云，由中心的恒星死亡后向外噴發(fā)的物質(zhì)形成，距離我們約2000光年。

這組照片中，左邊是通過(guò)近紅外相機(jī)拍攝，照片的星云中心僅可見(jiàn)一顆恒星，即為噴發(fā)出行星狀星云的暮年白矮星，右邊則是通過(guò)中紅外相機(jī)拍攝，照片中揭示了星云中心第二顆布滿塵埃的恒星。這顆恒星仍處于演化早期階段，它緊密地圍繞它的伴星運(yùn)行，同時(shí)周期性地噴射出一層層的氣體和塵埃，韋伯太空望遠(yuǎn)鏡首次揭示了這顆恒星被塵埃包裹著。這對(duì)旋渦組合創(chuàng)造了一種不對(duì)稱(chēng)貝殼的奇妙景觀。

不同于誕生恒星的彌漫星云，行星狀星云由步入暮年的恒星噴出的氣體和塵埃殼構(gòu)成。最著名的行星狀星云當(dāng)屬金牛座的蟹狀星云。

WASP-96b

WASP-96 b于2014年被發(fā)現(xiàn)，是銀河系之中已經(jīng)確認(rèn)的5000余顆太陽(yáng)系外行星之一，它位于距離地球1150光年之外的鳳凰座。

這顆行星的質(zhì)量大約是木星的一半，直徑是木星的1.2倍，距離中央恒星非常近，公轉(zhuǎn)周期僅3.4個(gè)地球日，表面溫度非常高，非常適合進(jìn)行大氣觀測(cè)。

韋伯望遠(yuǎn)鏡通過(guò)攜帶的近紅外成像儀和無(wú)狹縫光譜儀（NIRISS）對(duì)WASP-96 b的大氣層進(jìn)行了有史以來(lái)最詳細(xì)的近紅外透射光譜，透射光譜揭示了之前隱藏的大氣細(xì)節(jié)：存在水的明確特征、部分分子光譜，有的有散射現(xiàn)象，這意味著可能行星上有霾的現(xiàn)象。這些都是基于之前的觀測(cè)而猜測(cè)不存在的。

研究人員將能夠利用光譜得出一系列有用信息來(lái)推斷行星的整體構(gòu)成，以及它是如何形成的，何時(shí)形成的，在哪里形成的。

當(dāng)?shù)貢r(shí)間2020年2月28日，美國(guó)宇航局詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡。 圖源：視覺(jué)中國(guó)

耗資100億美元的韋伯太空望遠(yuǎn)鏡由美國(guó)航天局與歐洲航天局、加拿大航天局聯(lián)合研究開(kāi)發(fā)，被認(rèn)為是哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的繼任者，其升空之旅已經(jīng)被推遲了好幾年，甚至被戲稱(chēng)為“鴿王”。據(jù)美國(guó)航天局介紹，韋伯空間望遠(yuǎn)鏡是該機(jī)構(gòu)迄今建造的最大、功能最強(qiáng)的空間望遠(yuǎn)鏡，其主鏡直徑6.5米，由18片巨大六邊形子鏡構(gòu)成，配有5層可展開(kāi)的遮陽(yáng)板，總造價(jià)約100億美元。

在經(jīng)歷十四年的不斷延遲后，韋伯太空望遠(yuǎn)鏡于2021年12月25日從法屬圭亞那庫(kù)魯航天中心發(fā)射升空，今年6月正式開(kāi)始工作。

目前，韋伯太空望遠(yuǎn)鏡在位于圍繞日地系統(tǒng)第二拉格朗日點(diǎn)的運(yùn)行軌道，距地球約150萬(wàn)千米。根據(jù)NASA副局長(zhǎng)帕姆·梅爾羅伊介紹，其科學(xué)任務(wù)預(yù)計(jì)將持續(xù)10年，但韋伯有足夠的燃料能夠運(yùn)行20年。

韋伯太空望遠(yuǎn)鏡的近紅外相機(jī)使遙遠(yuǎn)的星系清晰地聚焦在一起——它們具有以前從未見(jiàn)過(guò)的微小而模糊的結(jié)構(gòu)，包括星團(tuán)和漫射特征。隨著韋伯尋找宇宙中最早的星系，研究人員很快就會(huì)開(kāi)始更多的了解星系的質(zhì)量、年齡、歷史和組成成分。

這次公布的照片只是韋伯太空望遠(yuǎn)鏡拍攝的眾多照片中的一部分 。未來(lái)，韋伯望遠(yuǎn)鏡將繼續(xù)觀測(cè)系外行星的大氣層，其中一些系外行星可能適合居住，除此之外，它或?qū)閷ふ业厍蛲馍难芯刻峁┚€索。