每經記者｜張凌霄    每經編輯(ji)｜高涵    

人類觀測恒星、探(tan)索宇宙的步伐(fa)終(zhong)于又邁出(chu)了一大(da)步。

當地時間(jian)7月12日，美國國家航(hang)空航(hang)天局（NASA）公布了詹姆(mu)斯(si)·韋伯空間(jian)望(wang)遠鏡（下稱“韋伯望(wang)遠鏡”）升空半年多以(yi)來拍攝的首批(pi)全彩(cai)色照片。照片記(ji)錄下了前所未有的宇(yu)宙深(shen)處的恒星與星系，是迄(qi)今(jin)拍攝到(dao)的宇(yu)宙最深(shen)處、最清晰的宇(yu)宙紅外圖(tu)像(xiang)。

韋伯(bo)望(wang)遠鏡被(bei)(bei)譽(yu)為是(shi)(shi)人類迄今(jin)為止制造的最大(da)、最復(fu)雜、功能最強勁(jing)的太空望(wang)遠鏡，也(ye)被(bei)(bei)認為是(shi)(shi)哈勃望(wang)遠鏡的“繼(ji)任者(zhe)”。

與哈勃望遠鏡相比，韋伯望遠鏡具有更大優勢。后者能利用紅外線，讓人們比以往(wang)任何時候(hou)都(dou)更(geng)深入地(di)探(tan)索宇宙，不僅(jin)解開太陽系中(zhong)的(de)謎團，還能看向其他恒星周(zhou)圍(wei)的(de)遙遠世界(jie)，揭(jie)示最古老、最遙遠星系的(de)秘(mi)密，探(tan)索宇宙中(zhong)的(de)神秘(mi)結構和起源。

美國(guo)總統(tong)拜登在(zai)星期一的(de)(de)白宮記者會(hui)上說，這部太空望(wang)遠(yuan)鏡(jing)是(shi)“進入我們(men)宇宙歷史的(de)(de)一扇新的(de)(de)窗(chuang)戶(hu)”。

空間望遠鏡承載了人類對宇宙奧妙的探知和渴望，代表了人類向遠的好奇心。韋伯望遠鏡究竟能拍到什(shen)么？又將如何完成使命？

宇宙的盡頭是怎樣的？

當地時(shi)間12日(ri)上午10點39分，NASA發布第一張由韋伯(bo)望遠鏡拍攝的深場(chang)宇宙紅外(wai)全彩圖像。

圖(tu)像(xiang)(xiang)顯示了星(xing)系(xi)團(tuan)“SMACS 0723”，它是(shi)由近(jin)紅外(wai)相機拍攝的(de)不同波長(chang)的(de)圖(tu)像(xiang)(xiang)合成的(de)，耗時約12.5小時。NASA表示，這(zhe)是(shi)迄今為止遙遠宇(yu)宙最深、最清晰的(de)紅外(wai)圖(tu)像(xiang)(xiang)。

這張照片充(chong)滿了細節，從數千個(ge)星系到迄(qi)今(jin)用紅外線觀測到的(de)(de)最微(wei)弱的(de)(de)天體，都被韋伯望遠(yuan)鏡精確(que)捕捉(zhuo)到了。圖(tu)像覆蓋的(de)(de)廣袤宇宙中這片星空的(de)(de)大(da)小，相(xiang)當于地面上(shang)的(de)(de)人展開手臂后觀察上(shang)面的(de)(de)一(yi)粒沙。

韋伯望遠鏡拍攝的星系團“SMACS 0723”圖(tu)像（圖(tu)片(pian)來源(yuan)：NASA官網）

7月(yue)11日，美(mei)國總統拜登(deng)在白(bai)宮南法庭禮(li)堂(tang)進行的(de)NASA官員的(de)簡報會(hui)上觀看了(le)韋伯望(wang)遠鏡(jing)拍攝的(de)圖像(xiang)，并且(qie)提(ti)前(qian)通過(guo)社交媒體公布了(le)這張照片。

根(gen)據NASA官網的資料，總共有(you)(you)5張圖(tu)(tu)像(xiang)與公眾見面(mian)。其中(zhong)包(bao)括銀河系中(zhong)的系外行(xing)星(xing)“WASP-96b”的光(guang)譜(pu)圖(tu)(tu)，這一行(xing)星(xing)位于距(ju)地球約(yue)1150光(guang)年的南天星(xing)座鳳凰(huang)座，光(guang)譜(pu)圖(tu)(tu)首次呈現了(le)該行(xing)星(xing)有(you)(you)水、霧(wu)霾(mai)和云等(deng)特征。

韋伯望(wang)遠鏡拍攝的(de)系外行星“WASP-96b”的(de)光(guang)譜圖（圖片來源：NASA官網）

另外(wai)(wai)一張(zhang)圖展(zhan)示(shi)了距(ju)地球約2000光年的(de)南環星(xing)(xing)(xing)(xing)云(yun)，該(gai)星(xing)(xing)(xing)(xing)云(yun)位于船帆座(zuo)(zuo)的(de)一個行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)狀星(xing)(xing)(xing)(xing)云(yun)，由(you)中心的(de)恒(heng)星(xing)(xing)(xing)(xing)死亡后向外(wai)(wai)噴(pen)發的(de)物(wu)質形成(cheng)，圖像(xiang)展(zhan)示(shi)了這一行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)狀星(xing)(xing)(xing)(xing)云(yun)的(de)全(quan)貌；還有位于飛馬座(zuo)(zuo)的(de)斯蒂(di)芬五重星(xing)(xing)(xing)(xing)系(xi)，圖像(xiang)揭(jie)示(shi)了該(gai)星(xing)(xing)(xing)(xing)系(xi)的(de)超大質量(liang)黑洞附近氣(qi)體的(de)速(su)度和成(cheng)分。

最(zui)后一(yi)張圖是(shi)船底座(zuo)星(xing)(xing)云(yun)(yun)，圖像呈現了其最(zui)早(zao)期、快速形(xing)成的(de)(de)(de)(de)(de)階段。船底座(zuo)星(xing)(xing)云(yun)(yun)距離地球7600光年(nian)，是(shi)天空(kong)中(zhong)(zhong)最(zui)大、最(zui)亮的(de)(de)(de)(de)(de)星(xing)(xing)云(yun)(yun)之一(yi)，擁有許(xu)多比太陽質量大得多的(de)(de)(de)(de)(de)恒(heng)星(xing)(xing)，也是(shi)銀(yin)河系(xi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)個恒(heng)星(xing)(xing)形(xing)成區，新生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)恒(heng)星(xing)(xing)和它們(men)組成的(de)(de)(de)(de)(de)星(xing)(xing)團被包裹在(zai)大量的(de)(de)(de)(de)(de)氣體和塵(chen)埃中(zhong)(zhong)間。照片中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)很多星(xing)(xing)點，就是(shi)正在(zai)誕生(sheng)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)恒(heng)星(xing)(xing)。

韋伯望遠鏡拍(pai)攝的船底座(zuo)星云圖像（圖片來源：NASA官(guan)網） 

史上最強！耗資約100億美元的韋伯望遠鏡為何受關注？

韋(wei)伯望遠鏡主鏡直徑(jing)6.5米，重7噸，耗資(zi)約(yue)(yue)100億美元。它由(you)18片巨大六邊形子鏡構成，主要質地是(shi)鈹，表(biao)面還(huan)覆(fu)蓋(gai)了薄薄一(yi)層黃金。遠遠看(kan)去，它像(xiang)一(yi)艘巨大的帆船(chuan)，而(er)主鏡像(xiang)一(yi)個(ge)閃著(zhu)金銀色的蜂窩，完全展開的面積大約(yue)(yue)堪比一(yi)個(ge)網球場。

韋伯望遠鏡(jing)(jing)被譽(yu)為是(shi)人類(lei)迄今(jin)為止制造的(de)(de)最(zui)大、最(zui)復雜、功能最(zui)強勁的(de)(de)太空望遠鏡(jing)(jing)，也被認為是(shi)哈勃望遠鏡(jing)(jing)的(de)(de)“繼任(ren)者”。

1990年(nian)4月24日，哈(ha)(ha)勃(bo)空間望遠鏡由NASA的發現號航天飛(fei)機送(song)入太空，此后(hou)哈(ha)(ha)勃(bo)望遠鏡成為了有(you)史以來最(zui)著名、也最(zui)重(zhong)要的天文望遠鏡。相比哈(ha)(ha)勃(bo)望遠鏡，韋(wei)伯望遠鏡具備更高(gao)的紅(hong)(hong)外分辨率(lv)和(he)靈敏(min)度，觀(guan)察物體的亮度可高(gao)達(da)(da)100倍(bei)(bei)，采集光(guang)線面積也達(da)(da)到了哈(ha)(ha)勃(bo)望遠鏡的5倍(bei)(bei)以上。哈(ha)(ha)勃(bo)望遠鏡主要在(zai)可見光(guang)和(he)紫外波(bo)段觀(guan)測，而韋(wei)伯望遠鏡主要在(zai)紅(hong)(hong)外波(bo)段觀(guan)測。

韋伯望遠鏡能利用紅(hong)外線，讓(rang)人們(men)比以(yi)往任何時候都更(geng)深(shen)入(ru)地(di)探(tan)索(suo)(suo)宇宙，不僅解開太陽(yang)系中的(de)謎團，還能看向其他恒星周圍的(de)遙遠世界，揭(jie)示最古老、最遙遠星系的(de)秘(mi)密，探(tan)索(suo)(suo)宇宙中的(de)神秘(mi)結構和起源。

歐洲航(hang)天局的(de)安東內(nei)拉·諾塔(ta)博士(shi)（Dr. Antonella Nota） 曾描述道：“韋(wei)伯望(wang)遠鏡的(de)能力是建立在哈勃(bo)31年輝煌歷(li)史基礎之上。”

韋伯望遠鏡（圖片來源：BBC）

韋伯(bo)望(wang)遠鏡(jing)項目(mu)啟動于1996年(nian)，由NASA、歐洲空間(jian)局和加拿大航天(tian)局合作(zuo)開發，這個項目(mu)最初被稱(cheng)為“新一代太空望(wang)遠鏡(jing)”（Next Generation Space Telescope），2002年(nian)，為了紀念在阿波羅登(deng)月計劃中(zhong)做出突出貢(gong)獻(xian)的NASA第二任局長詹姆斯·韋伯(bo)，改(gai)以(yi)其名(ming)字(zi)命名(ming)。

由(you)于發射(she)時間數(shu)次(ci)推遲，前后耗(hao)時26年，韋(wei)伯望遠鏡(jing)也是(shi)人類歷史(shi)上造價最高，耗(hao)時最長的太空望遠鏡(jing)。

韋伯望遠(yuan)鏡(jing)原計(ji)劃投資5億美(mei)元，并(bing)計(ji)劃于(yu)2007年(nian)發(fa)射升空。但由(you)于(yu)各(ge)種(zhong)原因，導致項目嚴(yan)重超支，到(dao)(dao)(dao)了(le)2008年(nian)本應(ying)發(fa)射的節點上預(yu)算已(yi)經追加(jia)到(dao)(dao)(dao)了(le)51億美(mei)元。到(dao)(dao)(dao)了(le)2017年(nian)，為了(le)做更多(duo)更精細的測試，預(yu)算飆升到(dao)(dao)(dao)了(le)88億美(mei)元。2019年(nian)因為新冠疫(yi)情，發(fa)射又(you)一次延遲，預(yu)算這時已(yi)經追加(jia)到(dao)(dao)(dao)了(le)97億美(mei)元。

北京時間2021年12月25日(ri)20時20分，望(wang)遠鏡在(zai)法屬圭亞那庫(ku)魯航天(tian)發射(she)中心使(shi)用阿(a)里安-5大型運載火箭(jian)發射(she)升空。在(zai)升空30天(tian)后，韋(wei)伯望(wang)遠鏡終于抵達(da)其將(jiang)要觀測宇宙(zhou)的位(wei)置(zhi)。這個位(wei)置(zhi)是離地球(qiu)約150萬公(gong)里遠的第二拉格朗日(ri)L2點(dian)工(gong)作區域。

今年2月11日(ri)，NASA公布了(le)韋(wei)伯(bo)望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)所攝(she)第一(yi)顆恒星的(de)圖像以及該(gai)(gai)望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)的(de)一(yi)張(zhang)(zhang)“自拍照”。3月16日(ri)，該(gai)(gai)望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)成功(gong)完成首次(ci)精密(mi)校(xiao)準調試，拍攝(she)出了(le)第一(yi)張(zhang)(zhang)高清照片。此后，韋(wei)伯(bo)望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)又進(jin)行(xing)(xing)了(le)一(yi)系列校(xiao)準工(gong)作，才終(zhong)于在(zai)近期正式(shi)開始進(jin)行(xing)(xing)科學觀測。

韋伯望遠鏡要拍什么？

韋伯望遠鏡作為(wei)最新一代(dai)的(de)太(tai)空望遠鏡，其(qi)承擔的(de)任(ren)務極為(wei)重要。

根(gen)據科學家的(de)描述，韋伯望遠(yuan)鏡(jing)是(shi)在回(hui)視(shi)過去(qu)的(de)時光(guang)，回(hui)望宇宙的(de)開端，這是(shi)人類所能瞥見的(de)最遙遠(yuan)的(de)過去(qu)。這是(shi)因為它可(ke)以看到非常遙遠(yuan)的(de)星系，這些星系的(de)光(guang)用了上百億年的(de)時間才抵(di)達望遠(yuan)鏡(jing)。

NASA局長比爾(er)(er)·納爾(er)(er)遜(xun)（Bill Nelson）在(zai)周一的記(ji)者會上稱(cheng)：“光(guang)的旅(lv)行(xing)速度是每(mei)秒18.6萬(wan)英里。你們(men)現(xian)在(zai)在(zai)圖片中看(kan)到的光(guang)點已經旅(lv)行(xing)了超過(guo)130億年(nian)。”

現代主流理論(lun)認為(wei)，宇(yu)宙(zhou)起源于(yu)138億年前(qian)大爆炸，由于(yu)奇點的(de)(de)(de)突然膨(peng)脹(zhang)，才產生了宇(yu)宙(zhou)中(zhong)的(de)(de)(de)萬事萬物。宇(yu)宙(zhou)快速膨(peng)脹(zhang)下，宇(yu)宙(zhou)早期誕生的(de)(de)(de)發(fa)光體會出現紅(hong)(hong)移現象，也(ye)就是說(shuo)它(ta)們發(fa)出的(de)(de)(de)可見光和紫外(wai)光被拉長，并以(yi)紅(hong)(hong)外(wai)線(xian)的(de)(de)(de)形式傳播。

通過韋(wei)伯望遠鏡，憑借前所未有的(de)(de)分辨率對星(xing)(xing)(xing)系進行(xing)(xing)紅移(yi)觀(guan)測，科學家們(men)可以探索到(dao)宇宙大爆(bao)炸后出現(xian)的(de)(de)第一批天體,觀(guan)察原(yuan)始星(xing)(xing)(xing)系如(ru)(ru)何(he)隨(sui)時間生(sheng)長(chang)、恒星(xing)(xing)(xing)和行(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)系統如(ru)(ru)何(he)形成，并認(ren)識(shi)我們(men)身(shen)處(chu)的(de)(de)太陽系本身(shen)，進而(er)了(le)解地球(qiu)如(ru)(ru)何(he)具(ju)備能提(ti)供生(sheng)命繁衍生(sheng)息(xi)的(de)(de)條件(jian)。

這也(ye)就意味(wei)著，韋伯望遠鏡將成為幫(bang)助人(ren)類發現新棲息地的探(tan)路兵。

納爾遜表示(shi)，韋伯望遠鏡非常(chang)精確，能讓科學家能夠看到太空深處行星的化(hua)學構成并決定它們是否適(shi)合生物棲息。“我們將能夠回答我們甚至還不知道的問題。”他說道。

長(chang)年擔任歐洲航(hang)天局(ju)項目經理的彼得·詹森（Peter Jensen）表示：“它(ta)（韋(wei)伯望遠鏡(jing)）將會(hui)帶(dai)領我們進入一(yi)場哥倫布(bu)式的旅程(cheng)，探(tan)索一(yi)個宇宙(zhou)史上未知(zhi)的時代。”

韋伯望遠鏡的(de)(de)(de)誕生將承載四個核(he)心(xin)目標：尋(xun)找大爆炸后在宇宙中形(xing)(xing)(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)第一(yi)批恒星(xing)和星(xing)系(xi)的(de)(de)(de)光(guang)；研究星(xing)系(xi)的(de)(de)(de)形(xing)(xing)(xing)成(cheng)和演化；了解恒星(xing)形(xing)(xing)(xing)成(cheng)和行星(xing)系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)形(xing)(xing)(xing)成(cheng)；研究行星(xing)系(xi)統(tong)和生命起(qi)源。

封面圖(tu)片來源：攝圖(tu)網-401013583