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韦伯升空拍摄的第一张深空照片,包含1000个星系,一下子震撼了天文界!

 孙丹阳 2022-04-26

韦伯升空拍摄的第一张深空照片,包含1000个星系,为啥会震撼天文界?

当我们在地球上继续着正常的生产生活的时候,在我们头顶上的太空当中,各种各样的机器设备也在为了服务人类科学事业繁忙地工作着,比如各种各样的空间站和望远镜,其中就有著名的哈勃望远镜。

它给现代天文学做出的贡献之大也算是众所周知了,不过最近,有一个升级版的天文望远镜也做出了不小的成就。

这个名叫詹姆斯韦伯的望远镜被看作是哈勃望远镜的继承者,它在科学家的设置下成功去到了太空中的第二拉格朗日点执行任务,并且传回了第一张深空照片,创造了现代天文学的又一个历史。

韦伯望远镜

美国航天局向公众仔细解释了这个望远镜的具体任务,首先它到达第二拉格朗日点之后,主要是对特定的目标进行试验性拍摄,这个目标的编号是HD 84406,位置就在大熊座附近。

但是因为和其它的天体相比在亮度上几乎无法被我们的望远镜捕捉,如果用人眼的感光能力来衡量的话,连我们的百分之一都不到,所以必须要采用一个在感光上足够强大的机器。

韦伯望远镜正好就满足了这个方面的要求,凭借出色的性能,韦伯望远镜可以在捕捉到这个天体的同时,在最终的呈现效果里用非常清晰的亮度将其标识出来,所以我们也不要误以为HD 84406本来就是这么耀眼,它其实是这个天文望远镜进行过特殊处理的结果。

如果仔细地观察的话,可以看到HD 84406的这张深空照片当中的很多有意思的细节,比如在天体的周围会发现一些斑点状的物体,看上去颜色偏深,这可不是机器处理产生的什么干扰,而是存在在这颗天体周围的星系。

听起来似乎有些不可思议,一个星系怎么会和一个天气看起来差不多大呢?

这其实在天文图像捕捉中很常见,一方面是整个太空空间的特点决定的,另一方面为了便于研究者分辨,有时候也会局部处理,突出一些细节上的东西。

比如这些星系在这张照片里面是红色,但是这并非它们本来的颜色,而是专业人员为了把HD 84406突出出来,专门加上一层红色的滤镜。

韦伯天文望远镜也有过很多类似的案例,比如有时候为了能够将足够多的星系收入到画面当中来,专业人员会让它进行一个超长曝光,最后得到的就是哈勃深场照片了。

它还曾经为了实现突出的效果,加上了一层十分绚烂的彩色滤镜,让很多人都印象深刻。

深空拍摄

韦伯天文望远镜的深空拍摄其实是一个还挺曲折的过程,光是试验阶段就进行了好几次尝试,第一次拍摄的时候收入了超过1000个星系,这个数据跟哈勃望远镜比起来还是有很明显的优势的。

而且还要考虑到一个点,那就是它距离地球要更远,是到达了第二拉格朗日点之后才执行的任务,这也就意味着更高的难度。

当然,这个位置也为它提供了便利,因为太空拍摄条件比起近距离的点位要好得多,越是在够黑的空间里面,越是有利于望远镜捕捉到那些极度不易被发现的微光。

美国国家安全局对比了韦伯望远镜和哈勃望远镜之间的表现,得出的结论是前者在灵敏度上有更大的优势。

如果用数据来表示的话,可以超过后者几百倍左右,这个差距还是很大,也正因如此,在曝光时长和最终的曝光效果上,韦伯望远镜会有更好的表现,可以用更短的曝光时间来获得更好的呈现效果,大大提高了任务完成的效率。

当然,在现有的技术下,提升了一个方面的性能,往往意味着要在另一个方面做出妥协,韦伯虽然灵敏度高,但是因为在技术上无法安装镜筒这个结构,所以在常用的波段上反而不如哈勃望远镜处理得好。

而且还有一点就是,韦伯的工作连续性也受到了一定的限制,因为它本身的一些的装置会对工作过程产生干扰,结果就是它需要不停地中断工作过程,恢复到最佳状态之后才能重新开始工作。

不过光是它能够捕捉到哈勃做不到的观测范围这一点就足以证明其价值了,研究人员表示,借助这个升级版的天文望远镜,我们也许能够有机会目睹一百多亿年前宇宙刚刚诞生的那个瞬间,简直有点穿越时空的味道了。

但是要让哈勃望远镜来做就不行,因为它的观测波段只限制在可见范围,很难跨越到红外的范围

结语

不过作为先驱者,哈勃望远镜也算是把奠基性的工作做相当充分了,如果没有它,韦伯望远镜也不会出现。

正是这两个强大的观测设备,才让宇宙诞生的图景能够足够客观地展现在我们面前,让原本抽象的理论模型有了实证基础,人类可以真正意义上把宇宙的开始确认为一个科学事实,宇宙大爆炸的学说不仅得到了一定程度的验证,而且也会在实际观测的基础上继续完善发展,

所以说,韦伯天文望远镜的价值是毋庸置疑的,它和哈勃望远镜各自代表了一个天文观测的时期,可以为我们的研究提供源源不断的观测事实,推进天文科学在未来的长足发展。

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