深藍(lán)小百科 | 五張圖片帶你探尋46億年前的宇宙浪漫


你要寫浪漫 就不能只寫浪漫
寫星辰浩瀚 塵埃變幻
寫火箭騰飛 硬核震撼
寫太陽都為之失色的火焰
寫星系獨(dú)特 明媚耀眼
寫驚鴻一瞥 清寂長生
寫欲上青天攬明月的飄然與悸動
寫億萬年前的光影刻在你我的瞳孔
繁星點(diǎn)點(diǎn) 浮生若夢

距離地球150萬公里外的第二拉格朗日點(diǎn),停留了一顆微小的望遠(yuǎn)鏡正在捕捉宇宙誕生之初的浪漫。
7月12日,詹姆斯 · 韋伯太空望遠(yuǎn)鏡傳回了一系列全彩深空圖像及其光譜數(shù)據(jù),讓人類第一次清晰地看到距離地球46億光年的星系模樣。
宇宙深處的燦爛
宇宙深處的燦爛
讓美的意識形態(tài)停留在這一瞬間

星系團(tuán)SMACS 0723,位于飛魚星座南部,距離地球46億光年,相比于哈勃傳輸回的圖像,韋伯版的星系團(tuán)要更清晰、深遠(yuǎn)。這應(yīng)該是迄今為止我們所能拍攝到的宇宙最深處的圖像。這張圖實(shí)際上很小,如同在蒼穹之下通過一臂的距離仰望指尖捏住的一顆沙。這樣的視角就是韋伯望遠(yuǎn)鏡捕捉到的滄海一粟,承載了數(shù)千顆閃爍的星系。
圖像中紅色、白色、黃色和橘色的不規(guī)則光斑和弧線是130億年前,也就是宇宙大爆發(fā)不久后發(fā)出的光線,之所以能夠看到如此遙遠(yuǎn)而古老的星光,也是因?yàn)檫@個巨大的星系團(tuán)。由于星系團(tuán)質(zhì)量巨大,其產(chǎn)生的引力使得星光的路徑彎曲,從而產(chǎn)生引力透鏡效應(yīng)①,為韋伯望遠(yuǎn)鏡提供了一個變焦鏡頭,將130億年前甚至更遙遠(yuǎn)的光絢爛地呈現(xiàn)在人類眼前。這也是韋伯望遠(yuǎn)鏡誕生的任務(wù)之一,任務(wù)之二是探尋恒星的誕生與滅亡。
孕育恒星的搖籃
塵埃是宇宙的開始
我們從未如此近距離接觸過時間
親眼目睹一場詩意的巨變

船底座星云,位于銀河系內(nèi),是附近一個年輕恒星NGC 3324形成的區(qū)域邊緣,距離地球約7600光年,是天空中人類所能看到的最大、最亮的星云之一,被稱為“宇宙懸崖”。
在紅外相機(jī)的紅外光下所呈現(xiàn)的“峰”與“谷”上點(diǎn)綴著數(shù)顆恒星構(gòu)成的這一影像,巨大穴狀的海綿區(qū)域是由位于星云中心的巨大熾熱的年輕恒星發(fā)射出的強(qiáng)烈紫外線輻射和恒星風(fēng)切割而成的。圖中最高的峰約7光年高,那些紅色、粉色的星光點(diǎn)是剛剛誕生或正在誕生的恒星,韋伯透過塵埃清晰地揭示了恒星的形成階段。
追尋恒星的一生
披著宇宙塵埃
見證恒星的生與死

南環(huán)星云,編號NGC 3132的行星狀星云,距離地球約2000光年,由于膨脹的氣體云圍繞著一顆垂死的恒星構(gòu)成了這樣的奇觀。韋伯的紅外攝像頭記錄了南環(huán)星云的更多細(xì)節(jié)。

近紅外相機(jī)拍攝了垂死的恒星快速膨脹外層物質(zhì)擴(kuò)散脫離星體的現(xiàn)象,形成了圖中我們看到層疊的橙色氣體和塵埃云的環(huán)狀結(jié)構(gòu),以及星云周圍極細(xì)的光線,恒星與光層異常明顯;中紅外相機(jī)拍攝的圖片可以看到中心的白矮星旁有另一顆恒星被塵埃包圍還處在演化的早期。這樣的視覺穿透讓我們了解如太陽一般的恒星消亡時的情形。
斯蒂芬的五重奏
撥開塵封已久的面紗
窺探星系在宇宙間翩然起舞

斯蒂芬五重奏星系,位于天馬座,距離地球2.9億光年,是目前最為人熟知的致密星系②群。雖然被稱為五重奏,但只有四個星系在一起相互影響相互作用,形成了這幅迄今為止韋伯望遠(yuǎn)鏡拍攝的最大圖像,該圖像超過1.5億像素,由近1000個獨(dú)立的圖像文件構(gòu)成。
幸運(yùn)的是,韋伯還捕捉到了NGC7318 a和b兩個星團(tuán)劇烈碰撞后產(chǎn)生的沖擊波物質(zhì)。最上面編號為NGC 7319的星系,之所以異常明亮是因?yàn)楣饷碜院诙赐鈬粋€活躍的核心黑洞其質(zhì)量為太陽2400萬倍,這個黑洞正在吸食星系核心的氣體和塵埃,氣體和塵埃物質(zhì)在下落過程中升溫發(fā)出強(qiáng)烈的電磁輻射。通過這張圖像可以幫助人類更加了解星系之間的相互作用以及演化過程。
系外行星的秘密
找尋其他生命存在的可能性

WASP-96b,是距離地球約1100光年的類太陽恒星擁有的一顆圍繞其運(yùn)動的行星,大小與木星相當(dāng),質(zhì)量是木星的1/2。這張圖是韋伯望遠(yuǎn)鏡拍攝的一張WASP-96b系外行星的大氣光譜分析圖。
通過這張圖可以精確識別WASP-96b大氣中的部分分子以及水蒸氣的標(biāo)識。除此之外通過分析還可以了解系外行星的其他情況,如大氣組成和垂直結(jié)構(gòu)、行星的地表溫度以及軌道運(yùn)動等。為人類在茫茫宇宙中找尋其他生命存在的可能、尋找除地球外人類宜居的環(huán)境提供更多依據(jù)。
這些僅僅是韋伯望遠(yuǎn)鏡探索的開始,帶我們看到宇宙最初的模樣。然而這些都需要依靠先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)。在宇宙的伊始,作為原子的我們從宇宙中來最終化為塵埃,光陰漫長,生生不息。
