NASA 韦伯太空望远镜公布首张全彩宇宙深空图像，科学家称花了很久才明白照片在表达什么
7 月 13 日消息，当地时间周二，美国国家航空航天局（NASA）公布了詹姆斯・韦伯太空望远镜拍摄的首批宇宙深空图像。全彩图像表明望远镜运行比预期要好，让科学家们激动不已，也让公众眼花缭乱。
韦伯望远镜是迄今为止最强大的太空天文台，其主镜直径为 6.5 米，而哈勃望远镜的主镜直径为 2.4 米，这使韦伯望远镜聚光能力大约是哈勃望远镜的 7 倍，因此有能力看到更遥远的过去。韦伯望远镜拍摄的首批图像展示了人类之前看不见的宇宙图景，为科学家研究古代新生宇宙提供了新视角。
另一个关键的区别是，韦伯配备了相机和其他对红外辐射敏感的仪器。宇宙膨胀导致正常情况下的可见光逐渐拉成波长更长的红外线，人肉眼通常是观察不到的。
但哈勃望远镜也有优势。其运行在近地轨道上，宇航员可以修理损坏或磨损的组件，或安装更强大的新仪器。这些修修补补能延长哈勃望远镜的寿命，远超出最初设计。
本周二公布的宇宙图像和其他数据由专家们从一系列可能的来源中挑选出来，其中有星系团 SMACS0723、系外行星的大气构成、南天环状星云新彩照、史蒂芬五重星系、船底座大星云，着重展示了韦伯望远镜的探测范围和功率。
“它们一直都在那里，”马里兰州格林贝尔特 NASA 戈达德太空飞行中心天体物理学家简・里格比 (Jane Rigby) 说，“我们只需要打造一个望远镜，看看那里有什么。”
韦伯望远镜高级项目科学家约翰・马瑟 (John Mather) 则说：“我们正在寻找宇宙大爆炸产生的第一种物质。”
在未来的几个月里，NASA 将通过“早期发布科学计划”(Early Release Science Programs) 公布更多望远镜图像。还有一些结果将于周四公布，其中包括望远镜在太空中展开时收集的数据，以及更远的星系图像。
NASA 负责科学任务的副局长托马斯・祖布臣（Thomas Zurbuchen）透露，“我们最担心的只是微陨石环境，”他指的是 5 月份一颗小太空岩石划破了望远镜镜面。他认为，一种可能的解决方案是让望远镜在太空中“向后”飞行，这样一来，任何尘埃都将只能击中镜子的背面，而不是正面。他还强调，成功展示图像并没有抹去这项超支任务中不那么光彩的时刻。“人们告诉我，’在你看到第一张照片后，你就会忘记，’”祖布亨说，“实际上我们永远不会忘记。我们要吸取这些教训。”
华盛顿大学天文学教授布鲁斯・巴里克 (Bruce Balick) 谈到南环星云中漂浮的复杂碳分子时说：“这些恒星中多环芳烃的形成可能是生命起源中的一个非常重要部分。”“（图像）让我目瞪口呆。”
“我花了有一段时间才弄明白这张照片在表达什么，”望远镜项目科学家安布尔・斯特劳恩 (Amber Straughn) 指着一个船底座星云图像中的崎岖结构说。
斯特劳恩补充说，图像不禁让她联想到整个星云的规模，充满了各种恒星和行星。
“我们人类真的与宇宙相连，”她说。“我们是由同样的物质组成的。”
“这些图像让我大吃一惊，”卡内基天文台天文学家艾伦・德雷斯勒 (Alan Dressler) 说，他在 30 年前曾参与韦伯望远镜的规划。“看来我还不像我自己想的那么倦怠。”
他补充说：“我们对宇宙的理解将会像哈勃望远镜那样深刻，这确实能说明一些问题。”我们正在准备进行一场伟大的冒险。”
▲ 资料图
随着各种图像的陆续公布，“天文学家将会疯狂地沉迷于其中！”加州大学圣克鲁兹分校研究员、40 年前望远镜项目发起人加斯・伊林沃思 (Garth Illingworth) 在一封电子邮件中写道。
科学家一直在等待韦伯望远镜能像哈勃定义过去三十年的天文学一样，继续改变天文观测。韦伯最初是下一代太空望远镜，后来发展成了红外望远镜，能够感知来自宇宙中最早恒星和星系的热量。
一个早期计划委员会得出的结论是，这台望远镜的直径至少需要达到 4 米，才能对红外辐射高度敏感，这要耗资 10 亿美元。当时的美国宇航局局长丹・戈尔丁 (Dan Goldin) 担心 4 米直径的望远镜太小，无法看到第一代恒星，所以把尺寸增加到了 8 米。
然而，如果望远镜的直径扩大一倍，将无法搭载在任何火箭上。这意味着望远镜镜面必须是可折叠的，而且必须在太空中展开。NASA 最终确定 6.5 米宽的反射镜，聚光能力是哈勃望远镜的 7 倍。
此外，望远镜必须冷却到零下 228 摄氏度，以防止望远镜自身的热量淹没来自遥远恒星的微弱辐射。除此之外，NASA 还为韦伯望远镜设计了一个漫长而昂贵的测试项目。结果成本涨到了 80 亿美元。2011 年，美国国会几乎要取消这个项目。
“韦伯成了完美风暴，”德雷斯勒回忆说。“成本越高，它就越关键，不能失败，这让它变得更加昂贵。”
在一次早期的测试中，遮阳板撕裂了。NASA 副局长祖布臣说：“当你使用一台价值 100 亿美元的望远镜时，不会有小问题。”“很难知道哪些是重点，哪些不是。”
自 2011 年起担任韦伯望远镜项目经理的比尔・奥克斯 (Bill Ochs) 说，韦伯望远镜代表了大约 2 万名工程师、天文学家、技术人员和管理人员的共同努力。
周二发布会结束时，祖布臣和马瑟上台祝贺团队。马瑟说，他从来没有担心过望远镜会不成功。“虽然也许我应该这么做，”他补充说。
祖布臣反驳道：“我的工作就是担心。”
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