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詹姆斯·韋伯望遠鏡

作者:一知了文化

盤點詹姆斯·韋伯望遠鏡的第一年取得的驚人成就

【宇宙懸崖(Cosmic Cliffs)】

本文的上篇,提到了韋伯望遠鏡拍攝的“創生之柱” 紅外影像與哈勃空間望遠鏡照片的對比,這裡用另外一個例子,來看看韋伯望遠鏡在觀測星雲中新恒星誕生過程時所具有的優勢。

船底座星雲(Carina Nebula)是南天的氣體和塵埃雲,與位于北天的鷹星雲之中著名的“創生之柱”類似,船底座星雲邊緣有一條類似于懸崖的塵埃雲,學界将它戲稱為“宇宙懸崖”(Cosmic Cliffs)。過去因為星際塵埃的阻擋,塵埃雲中的細節無法辨認,現在利用韋伯望遠鏡遠離大氣層的紅外探測功能,“宇宙懸崖”的細節更加清晰地展現在人們的眼前。天文學界,星空發燒友,乃至略有天文知識的中國小生,都會對它們的差別一目了然,當然專家會從中學到更多的知識。

盤點詹姆斯·韋伯望遠鏡的第一年取得的驚人成就(下)

本文是詹姆斯·韋伯望遠鏡一年來所取得的重要成果續編。

盤點詹姆斯·韋伯望遠鏡的第一年取得的驚人成就(上)

【宇宙懸崖(Cosmic Cliffs)】

本文的上篇,提到了韋伯望遠鏡拍攝的“創生之柱” 紅外影像與哈勃空間望遠鏡照片的對比,這裡用另外一個例子,來看看韋伯望遠鏡在觀測星雲中新恒星誕生過程時所具有的優勢。

船底座星雲(Carina Nebula)是南天的氣體和塵埃雲,與位于北天的鷹星雲之中著名的“創生之柱”類似,船底座星雲邊緣有一條類似于懸崖的塵埃雲,學界将它戲稱為“宇宙懸崖”(Cosmic Cliffs)。過去因為星際塵埃的阻擋,塵埃雲中的細節無法辨認,現在利用韋伯望遠鏡遠離大氣層的紅外探測功能,“宇宙懸崖”的細節更加清晰地展現在人們的眼前。天文學界,星空發燒友,乃至略有天文知識的中國小生,都會對它們的差別一目了然,當然專家會從中學到更多的知識。

下面就是在哈勃與韋伯的眼中,“宇宙懸崖”是什麼樣子:

詹姆斯·韋伯望遠鏡

在哈勃太空望遠鏡(上)和韋伯紅外太空望遠鏡(下)眼中的“宇宙懸崖”

【史蒂芬五重星系(Stephan’s Quintet)】

去年年末,本部落格有一篇講聖誕新年假期美國人最愛看的賀歲片,常年雄踞榜首的是1946年的電影《生活多美好》(It’s a Wonderful Life)。該片片首僅兩分鐘,天使們就聽到了人們為影片主角喬治·貝利祈禱的聲音,這群天使在天上是一群真實的星系,被稱為“斯蒂芬五重奏”,以 1877 年發現它們的馬賽天文台天文學家愛德華·斯蒂芬的名字命名。

斯蒂芬五重星系位于飛馬座,下圖從左上順時針依次為NGC 7320、NGC 7319、NGC 7318a、NGC7318b和NGC 7317。其中隻有後面四個真正抱團,與我們太陽系距離大約2.9億光年,最亮的NGC 7320的距離則為4千萬光年。

韋伯望遠鏡通過中紅外線儀器,揭示了在可見光下被宇宙塵埃籠罩的細節,包括之前哈勃望遠鏡和其他觀測儀器看不到的新恒星形成的區域。由于史蒂芬五重奏與太陽系的距離相對比較接近,其中NGC 7319仍然擁有一個品質為太陽2400萬倍的超大品質黑洞,正在大量吸入周圍的物質,并釋放出相當于400億個太陽的能量,對研究宇宙早期星系之間的互相作用,以及星系的演化提供了重要的資訊。

詹姆斯·韋伯望遠鏡

韋伯望遠鏡拍攝的“史蒂芬五重奏”星系圖檔

【恒星漣漪/恒星風(Star’s Ripples)】

最後讓我們來看一張韋伯拍攝的超乎尋常的圖像:一顆名為WR 140的恒星以及它周圍的漣漪。

按照分類,WR(沃爾夫-拉葉)星是一種異常炎熱的恒星,其表面溫度在2-20萬度之間,大氣層中含有電離的氦、氮和碳。但WR 140的引人注目之處在于其周圍具有一系列同心環。曾經有人認為它們可能是攝影産生的僞影,但是根據現代天文觀測,包括利用哈勃與韋伯望遠鏡拍攝的圖檔,天文學界認識到,這些環是真實存在的。

WR 140實際上是一個雙星系統,大約每八年繞行一次。每當兩顆恒星彼此最接近時,它們就會釋放出更多的帶電粒子流,即“恒星風”,向外推動附近的氣體和塵埃,形成類似貝殼上同心圓環的花紋。天文學家能夠數出17-18個這樣的圓環,是以它們是在130多年的時間内形成的。因為該雙星系統距離我們大約6000光年,可以推算出這些光環形成于公元前4050至4200年之間。

詹姆斯·韋伯望遠鏡

韋伯紅外望遠鏡拍攝的雙星WR 140周圍的漣漪波紋

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