2022-07-13 16:22

这是我见过最酷的太空照片

The James Webb Space Telescope's infrared view of the Carina Nebula, a luminous star-forming region

当我看着新詹姆斯·韦伯太空望远镜拍摄的这张照片时,一个问题一直在我脑海中跳跃:这是怎么回事?多年来,我一直在追踪韦伯望远镜的故事,记录了它在成为一台真正的、能工作的望远镜的过程中经历的起起落落和争议。我已经和许多科学家和工程师讨论过这个天文台是如何工作的,以及它是用来产生高分辨率图像的。去年,我在离发射台3英里的地方,当这个东西从地球上爆炸的时候。这一切都是真实的。但我仍然无法相信我在这张船底星云的照片上看到的东西,这是一个大约7600光年远的发光区域。

这个星云是无数年轻恒星的家园,它们像宝石一样闪闪发光。这些恒星充满了能量,它们带动着周围的宇宙气体,在星云边缘塑造出山峰和山谷。在尘埃的面纱之外,还有更多的星星在黑暗中闪烁。

在宇宙的这个小角落里有这么多东西,比我们通常想象的宇宙多得多,当我们想到远在我们这个小星球之外的宇宙时。想想我们经常用来描述大气之外的事物的语言:广阔的空间,空旷的空间,虚空。这张照片完全颠覆了这种看法。

船底座星云的图像并没有突出宇宙的浩瀚,而是揭示了它的丰富。我们看到一个充满密度和质感的场景。乍一看,星云的边缘像一个岩石山顶,坚硬而可伸缩。仔细看,星云看起来柔和而烟雾缭绕。你可以想象自己穿过它,感觉粉状颗粒擦过你的皮肤。当我今天看到这张照片时,我感到一种奇怪的愤怒,就像你意识到自己被骗了,或者至少没有被告知全部真相时的那种感觉。这些东西都在这里吗?整个时间吗?

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一句话,是的。NASA天体物理学家、韦伯行动项目科学家简·里格比(Jane Rigby)在今天的NASA新闻发布会上告诉记者,这张照片中的物质“一直都在那里”。“我们只需要建造一个望远镜,看看那里有什么。”

船底星云是美国宇航局本周向公众发布的几张照片之一,标志着韦伯科学行动的开始。新天文台将在未来20年里扫描宇宙,收集数不清的数据,这些数据将帮助天文学家研究火星和已知宇宙最远区域之间的一切。韦伯用红外线观测宇宙,这是望远镜试图透过宇宙尘埃观测并捕捉来自最遥远恒星和星系的光的最佳波长。韦伯望远镜被设计用来观测比美国宇航局另一个著名的太空望远镜哈勃所能探测到的天体微弱100倍左右的天体。(如果你想知道的话,哈勃望远镜仍然在那里,并滴答作响,它以可见光和紫外线波长捕捉宇宙——仍然很美,但只是没有那么强大。)

红外线对我们来说是不可见的,这意味着韦伯最闪亮的照片,包括船底座号拍摄的照片,都是经过处理并填充了色彩的。科学家们仔细研究每一个像素,测量入射光以及它在宇宙中延展的方式。我们在地球上感知到波长较长的可见光为红色,所以韦伯图像中波长最长的红外光呈现为红色。短波长在我们看来是蓝色的,所以红外线中短波长被编码为蓝色。彩虹的其他颜色代表中等波长。韦伯项目科学家克劳斯·庞托皮丹(Klaus Pontoppidan)在今天的新闻发布会上说,把它想象成把一种语言翻译成另一种语言。“红外颜色和可见光一样真实,”他说。“如果你的红外线眼睛对这种光敏感,这可能就是你会看到的。”

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不过,这其中涉及到一些艺术上的许可。韦伯太空望远镜科学研究所(Space Telescope Science Institute)的科学视觉开发人员阿丽莎·帕根(Alyssa Pagan)今天在NASA的广播中说:“你确实试图展示天文图像中发生的不同细节和过程,但最终,你希望它非常引人注目。”“你希望它非常美丽,因为太空是美丽的。”在这个重大发现的前几天,我与天文学家交谈过,他们对NASA选择船底星云作为韦伯的第一个目标并不感到惊讶。该星云是我们夜空中最大、最亮的星云之一,它因上镜而闻名。但当这张照片出现在马里兰州NASA戈达德太空飞行中心(Goddard Space Flight Center)的屏幕上时,数百人聚集在那里,等待这个重大发现,先是一片惊呼,然后是一片寂静。早些时候,这一活动感觉像是一场动员大会,工作人员挥舞着金色的绒球,带领着人群发出韦伯式的欢呼。面对卡丽娜,礼堂里的人群似乎完全不知所措。它以前肯定看过壮观的太空照片;例如,哈勃拍摄的船底星云本身就很可爱。但没有比这更真实的了,每一平方英寸都充满了气体、尘埃和恒星,就像我们所在的星球一样真实。