揭密2022-韦伯望远镜的宇宙探秘之旅 (揭密2023年澳门一肖一码)

詹姆斯韦伯太空望远镜（JWST）开创了现代天文学的新时代。该望远镜自去年12月25日发射，于7月起全面投入使用，为我们提供了以前无法进入的宇宙新画面。与哈勃太空望远镜一样，JWST也在太空中，因此它可以拍摄出具有惊人细节的照片，而不会受到地球大气层的扭曲。虽然哈勃望远镜在地球轨道上运行，高度为540公里，但JWST距离月球150万公里，远远超出月球。

从这个位置，远离我们星球反射热的干扰，它可以将来自宇宙的光收集到电磁光谱的红外部分。这种能力与JWST更大的镜子，最先进的探测器和许多其他技术进步相结合，使天文学家能够回顾宇宙最早的时代。随着宇宙的膨胀，它会拉伸朝我们行进的光的波长，使更远的物体看起来更红。在足够远的距离上，来自星系的光完全从电磁光谱的可见部分转移到红外线。JWST能够探测到最早的时代，即近140亿年前。哈勃望远镜仍然是一个伟大的科学仪器，可以在JWST无法看到的光学波长上看到。

但是韦伯望远镜可以更远地看到更远的红外线，具有更高的灵敏度和清晰度。让我们来看看十张图片，它们展示了这个通往宇宙的新窗口的惊人力量。

1. 镜子对齐完成：JWST的第一个公开发布的对齐图像。天文学家跳上这张图像，将其与之前天空同一部分的图像进行比较，就像地球上暗能量相机右侧的图像一样。尽管在地面上进行了多年的测试，但像JWST这样复杂的天文台一旦部署在寒冷和黑暗的太空中，就需要进行大范围的配置和测试。最大的任务之一是将18个六边形镜段展开并对齐到光波长的一小部分内。三月份，美国宇航局发布了第一张来自完全对齐镜子的图像（以恒星为中心）。虽然这只是一张校准图像，但天文学家立即将其与那片天空的现有图像进行了比较-相当兴奋。

2. 斯皮策vs.MIRI：这张图片显示了红外线中创造之柱的一部分（见下文）;左边是用斯皮策太空望远镜拍摄的，右边是JWST。深度和分辨率的对比是戏剧性的。这张早期图像是在所有相机对焦时拍摄的，清楚地展示了JWST在其前辈上带来的数据质量的飞跃变化。左边是斯皮策望远镜的图像，这是一个带有85厘米镜子的天基红外天文台;右图是JWST中红外MIRI相机和6.5米镜子的相同视场。这里展示了探测更暗淡光源的分辨率和能力，数百个可见的星系在斯皮策图像的噪点中丢失了。

3. 第一张星系团图像SMACS0723：星系团-来自左侧的哈勃望远镜和右侧的JWST。在JWST的红外图像中可以看到数百个星系。这个领域挤满了各种形状和颜色的星系。这个拥有巨大总质量的星系团，距离我们超过40亿光年，以这样的方式弯曲空间，使得来自背景中遥远来源的光被拉伸和放大，这种效应被称为引力透镜。这些扭曲的背景星系可以清楚地看到整个图像中的线条和弧线。在哈勃望远镜的图像（左）中，这个场已经很壮观，但JWST近红外图像（右）揭示了大量的额外细节，包括数百个遥远的星系，它们太暗或太红而无法被其前身探测到。

4. 斯蒂芬五重奏：哈勃（左）和JWST（右）被称为斯蒂芬五重奏的星系群的图像。插图显示了遥远背景星系的放大。这些图像描绘了一组壮观的星系，称为斯蒂芬五重奏，这群星系长期以来一直受到研究碰撞星系之间引力相互作用方式的天文学家的兴趣。左边是哈勃望远镜，右边是JWST中红外视图。插图显示了新望远镜的威力，放大了一个小背景星系。在哈勃图像中，我们看到了一些明亮的恒星形成区域，但只有JWST才能显示这个星系和周围星系的完整结构。

5. 创造之柱：创造之柱是我们

詹姆斯·韦伯太空望远镜启动，揭开宇宙诞生，有生命系外行星之谜

去年年末12月25日(美国时间)，“詹姆斯·韦伯太空望远镜”在圭亚那航天中心发射升空。那么，性能远超哈勃望远镜的这架望远镜，将为我们揭开宇宙的怎样的谜团呢？

除了地面望远镜外，太空望远镜也用于观测宇宙。太空望远镜不会受到覆盖地球的大气层的干扰，因此能够以比地面更好的条件观测到遥远的天体。1990年发射的哈勃太空望远镜在上空约600公里的轨道上运行，通过直径2.4米的主镜遥望遥远的远方，逐渐揭开了宇宙的神秘面纱。

作为哈勃太空望远镜之后太空望远镜的王牌，以NASA(美国航空航天局)为中心计划的是 “詹姆斯·韦伯太空望远镜”。

望远镜对应眼睛的主镜越大，就能收集更多的光，也能捕捉远处较弱的光。 詹姆斯·韦伯太空望远镜 的18个主镜直径为6.5 m，面积约为哈勃太空望远镜主镜的6倍，利用这个巨大的主镜，捕捉长途旅行后到达的极其微弱的红外线，挑战解开宇宙之谜。

其位置也与哈勃太空望远镜大不相同。哈勃太空望远镜在地球上空约600公里，绕月更近的位置，但 詹姆斯·韦伯太空望远镜 被放置在从地球上看太阳和对面的约为150公里，比地球与月亮的距离约4倍远的地方。

望远镜的形状也很独特。主镜的地板上有5层遮阳膜。用这个大遮阳罩，阻挡从太阳、地球和月亮传来的光和热。因为 詹姆斯·韦伯太空望远镜 要想充分发挥其性能，必须保持零下223度以下的超低温，即使是极小的光和热，也会对精密的红外观测产生影响。

迄今为止观测到的最远天体是位于134亿光年之遥的银河。这个银河的光是134亿年前发出的，现在已经到达了地球。也就是说，看远方的宇宙，就是看过去的宇宙。

一般认为，宇宙诞生于138亿年前的大爆炸，2亿~ 4亿年后诞生了第一颗星星，之后形成了第一个星系。

詹姆斯·韦伯太空望远镜 的任务目标之一是调查早期宇宙中最初的星系是如何形成的。如果一切顺利的话，我们将追溯以往望远镜的观测极限，也许能了解宇宙诞生后不久的样子。

通过对太阳系和太阳以外的恒星所拥有的行星(系外行星)的观测，探寻生命存在的可能性也被列为任务的目标。大约从30年前开始，在太阳以外的恒星中也陆续发现了行星，到目前为止已经确认了4900个以上(2022年1月)。其中也有与地球环境相似的行星，那里是否存在生物，不仅是天文学家，也是我们所有人都想知道的谜。

“宇宙诞生”与“存在生命的系外行星”。这是人类要挑战这两大令人兴趣盎然的课题，要想研究这些课题，那么人类的目光就无法从詹姆斯·韦伯太空望远镜上移开。据说发射后经过约6个月的准备时间，将开始长达5 ~ 10年的观测，夏天前或许会收到第一份报告。让我们一起来期待吧。

大家有没有觉得，韦伯望远镜的主镜面形状，像不像我国的日晷？

韦伯首次发布1560张图像，54G数据：韦伯望远镜是如何对焦的？

太空望远镜可以说是天文学家的主要观测工具。 这其中，最为著名的，便是我们从小就耳濡目染的哈勃望远镜。 1990年，人类 历史 上最强大的光学望远镜哈勃望远镜横空出世，开始了它的职业生涯。 服役的18年以来，哈勃望远镜拍下了宇宙中许多星系在爆炸后的各种惊心动魄的壮丽景象，为天文学的进步做出了巨大贡献。 2021年12月25日，詹姆斯·韦伯太空望远镜【JWST】正式加入太空望远镜俱乐部，接过了哈勃望远镜的接力棒。 作为哈勃望远镜的继任者，“詹姆斯-韦伯”这个名字是取自美国宇航局第二任局长詹姆斯·韦伯。 在他担任NASA领导人期间，美国的航天事业掀开了新的篇章，其中包括探测月球和“阿波罗”登月计划等。 2022年2月11日晚，NASA正式公布了由韦伯望远镜拍摄的首张图像。 JWST成功拍摄并传回首组恒星照片与首张“自拍照”。 首组恒星照片展示了韦伯望远镜18个主镜捕捉到的来自同一恒星的星光。 从图片上看，这张带有18个亮点的照片，似乎平平无奇。 但，预示着韦伯望远镜即将完成第一阶段的校准工作。 之前，NASA表示，韦伯望远镜需要借助HD这颗恒星进行对焦，那这项工作的原理是什么，又是怎样完成的呢？ 众所周知，韦伯望远镜的主镜依靠18面独立的子镜拼接而成。 因此，为了让这些各自独立的子镜能够精密且完整地拼接为一面主镜进行光学成像，韦伯望远镜需要进行一系列的拍摄调试工作。 韦伯望远镜使用的是近红外相机NIRCam对准主镜，首先确认近红外相机 NIRCam 已经准备好从天体收集光线，然后从18个主镜片中的每个主镜片中识别同一颗恒星的星光。 首先，韦伯望远镜会先行指向大熊 星座 中一颗明亮的孤立恒星 HD 。 之所以选择这颗恒星，是因为它很容易识别，且不易被其他亮度相似的星星干扰。 复合图像中的每个点都标记了捕获它的相应的主镜片编号。 2022年2月2日，韦伯望远镜开始了首次图像捕捉过程。 它先是指向恒星 HD 的预先计算位置。 在周围156个不同位置，使用近红外相机 NIRCam 对准主镜的10个探测器生成了，拍摄了10组，共计1560张图像。 整个过程持续了将近25个小时，原始数据足有54G。 在对准的6个小时、14次曝光之内，,在每个子镜片中确定了目标恒星的位置。 随后，韦伯望远镜将这些图片拼接在一起，形成一张超过20亿像素的复合图像。 在这张超大的图像文件中心，正是韦伯望远镜的18面子镜，分别对HD 这颗恒星所成的18个图像。 紧接着，韦伯望远镜开始调整这18面子镜，便可以确定这些亮点所对应的成像镜面。 在图像与镜面匹配后，开始倾斜镜面。 根据镜面的排列形成图像阵列。 随后，开始微移动韦伯望远镜的副镜进行散焦，使得误差能够一种特殊的算法呈现出来。 NASA 使用了相位修正算法，以矫正子镜产生的各种误差。 “ 再进行进一步调整后，整个韦伯团队欣喜若狂。 因为拍摄图像和校准望远镜的第一步进行得非常顺利。 ”美国亚利桑那大学近红外线照相机学术带头人和天文学教授 Marcia Rieke 说。 NASA戈达德太空飞行中心韦伯光学望远镜元件经理 Lee Feinberg 解释了镜子对齐过程的早期阶段：这次调整后，18面子镜已经各自校准良好，均可以独自完成成像。 下一步，我们就要把这18面子镜组成一面完整的主镜进行工作。 18面子镜产生的图像进行叠合，将18个星点汇聚于中心，成为交点。 这一步骤中，根据程序设定，将18片子镜分为3组，按分组的顺序进行叠合，直至成功相交于一点。 但目前为止，调试工作并没有结束。 NASA表示：图像拼接中，任何一个可见的点，都由18个子镜片中的镜片对同一颗恒星进行成像。 在调试确定了每个子镜片校准的位置后，便是韦伯望远镜完成校准、产生科学图像的关键第一步。 为了使组装达到所需精度，NASA 采用色散条纹传感技术进行误差检测，辅助进行粗细共享调整。 色散条纹的空间频率可反映出平移误差的大小，以此为基准进行调整，在初共向调整后还是进行经共享调整。 随后，NASA 采用散焦对比法，以便能达到更高的精度要求。 经过3次共相，2次散焦，韦伯望远镜初步达成一期目标。 因此，随着这次的成功，韦伯望远镜也将正式开启它的深空 探索 之旅！大家期待它的新照片嘛？

詹姆斯韦伯望远镜能探测到外星生命吗？

拉米斯·加尼耶夫 2022 年 2 月 23 日 2021年12月，期待已久的事件发生了——美国宇航局航天局发射用詹姆斯韦伯太空望远镜进入太空。 它的成本相当于 100 亿美元，就其功率而言，它是哈勃太空天文台的 100 倍。 目前，它已经位于距离地球 150 万公里的拉格朗日点 L2。 这台机器慢慢地打开它的工具，展开遮阳板并对齐镜子——几个月后它就可以开始工作了。 天文学家希望新仪器能够改变我们对宇宙结构的理解，就像当时的哈勃望远镜所做的那样。 有了它，天文学家将发现许多新恒星，这是毫无疑问的。 但是探测外星生命呢——望远镜能找到外星人吗？ 当然，詹姆斯韦伯望远镜会有很多科学发现，但它能够找到外星人吗？ 根据詹姆斯韦伯太空望远镜任务副负责人苏珊穆拉利的说法，将新望远镜与哈勃望远镜进行比较并不是最好的选择。 这几乎就像问父母他们更爱哪个孩子：大一点还是小一点？尽管詹姆斯·韦伯比哈勃更大，威力也比哈勃高一百倍，但它是它的继任者。 多亏了 1990 年代推出的仪器，科学家们从根本上改变了他们对宇宙的理解，而新的太空望远镜只会扩大他们的知识。 左边是哈勃，右边是詹姆斯韦伯 与“哈勃”相比，“詹姆斯·韦伯”的主要优势在于能够观察最远的太空深处。 虽然它的前身可以看到高达 134 亿光年的距离，但新的天文台将能够在大爆炸后的最初数百万年内观察宇宙。 詹姆斯韦伯望远镜配备了红外“视觉”，能够穿透甚至非常厚的尘埃层，观察宇宙第一批恒星和星系的光学和紫外线辐射。 詹姆斯韦伯望远镜和其他天文台的视野范围 但是，就本文的目的而言，我们最感兴趣的是詹姆斯韦伯直接对围绕遥远恒星运行的行星进行成像的能力。 目前，科学家使用凌日法发现了遥远的行星。 简而言之，他们看着明亮的星星，寻找从他们面前经过的行星的影子。 詹姆斯韦伯望远镜将让科学家们不仅能发现系外行星存在的事实，还能发现它们上面是否存在生命。 大多数遥远的行星现在都可以通过凌日法探测到。 Читайте также: 10 мест во Вселенной, где мы, вероятнее всего, обнаружим жизнь 在望远镜的帮助下，我们将探测到外星人飞碟的可能性非常小。 目前，科学家们希望通过大气的成分来了解其他行星上是否存在生命。 2020 年，科学家们设法在金星大气中检测到磷化氢云，这是一种在我们星球上由可以在没有氧气的情况下生存的厌氧细菌产生的气体。 正因为如此，科学家们认为磷化氢是遥远行星上生命的标志，但对此仍然没有确切的把握。 金星上也许有生命 宜居星球的另一个标志是叶绿素，参与植物的光合作用——将光转化为养分。 绿色颜料很好地吸收可见光，但在红外范围内变得可见。 科学家们认为，如果詹姆斯韦伯望远镜发现了一颗暗示存在叶绿素的行星，植物很可能会在上面生长。 有可能有一天“詹姆斯韦伯”会发现一个拥有奇妙植物的星球。 此外，遥远星球上生命的存在可以表明大气污染的程度。 如果智慧生命存在于某个地方，它可以很容易地通过污染地球大气的化学物质检测到我们。 例如，我们被技术中用作制冷剂的化学物质和构成清洁产品的物质“赠送”。 如果人类不存在，这些化学物质就不会存在于我们的星球上。 如果科学家在行星大气中发现同样的非自然化合物，这可能是发现外星文明的开始。 地球的污染是生命存在的另一个迹象。 基于这一切，为了寻找生命的迹象，天文学家只要有一张遥远行星的照片，哪怕只有一个像素大小就足够了。 今天，即使是如此微小的图片也能说明很多关于大气特性的信息。 但是，如果发现外星生命，该怎么办，今天没有人知道。 在电影中，人们会乘坐宇宙飞船前往适合居住的地方，但目前，人类甚至还没有访问过邻近的火星。 也许科学家会向遥远的星球发送信息——这听起来已经更现实了。