詹姆斯·韦伯太空望远镜在轨道运行第一年拍摄的七张最佳图像
今年年底似乎是回顾这一神奇仪器登上天文舞台的亮点的好时机。
JWST 是今年科学界的明星(双关语),其图像之美令世界惊叹,并成为创纪录时间内发表的大量科学论文的基础。在回顾一些亮点时,重要的是要记住,它进入轨道才一年多,全面运行的时间只有其中的一半。
可能最受公众欢迎的照片是这篇文章的标题图片,星云是一个恒星形成区域,正式名称为 NGC 3324。刚开始聚变氢的恒星会释放出大量的红外波长,其中运作,这些也能很好地穿透星云的尘埃,让我们看到比以往更年轻的恒星。空腔壁上出现的断崖是由强大恒星的紫外线辐射和恒星风雕刻而成的,因此获得了“宇宙悬崖”的绰号。
有名的为船底座星云提供了一个类似的例子,即恒星风和辐射塑造的气体云。不过,在这种情况下,它的背景是星光闪烁,气体看起来就像一只伸出的手,要抓住一些星星。
创生之柱看起来已经足够令人惊叹了;它们似乎试图捕捉的星星又增加了一层。图片来源:NASA、ESA、CSA、STScI;Joseph DePasquale(STScI)、Anton M. Koekemoer(STScI)、Alyssa Pagan(STScI)。
你可能会认为,在四艘航天器已经造访过木星,其中两艘已经花了数年时间探索它之后,詹姆斯·韦伯太空望远镜在至少 6 亿公里之外不会有太多进展。然而,詹姆斯·韦伯太空望远镜的红外操作和它携带的非凡仪器使我们能够以(字面上的)全新的视角观察太阳系最大的行星。大部分注意力都集中在詹姆斯·韦伯太空望远镜揭示的关于但是下图显示它还可以让我们看到该行星的卫星、环和极光的独特景观。
红外照片中的木星、其极光、两颗内卫星、其暗淡的光环,甚至还有极光的衍射。图片来源:NASA、ESA、CSA、木星 ERS 团队;图片处理由 Ricardo Hueso (UPV/EHU) 和 Judy Schmidt 完成
土卫六是人类近距离观察的另一个星球,主要通过卡西尼号任务和作为太阳系中唯一拥有大气层的卫星,这颗巨型卫星即将迎来自己的但与此同时詹姆斯·韦伯太空望远镜并与夏威夷的凯克天文台联合记录云层的运动。
JWST 的 NIRCam 拍摄的土卫六(左)和合成图像(右)。图片来源:NASA、ESA、CSA、A. Pagan (STScI)
是一个矮星系,距离足够近,詹姆斯·韦伯太空望远镜可以分辨出单个恒星,这在我们自己的星系之外非常罕见。尽管这个小星系的恒星数量只有银河系的一小部分,但它的密度足够大,以至于詹姆斯·韦伯太空望远镜拍摄到的右侧景象令人惊叹,左侧为斯皮策太空望远镜拍摄的同一区域的图像,以供对比。
左图为 Spitzer 望远镜拍摄的 Wolf-Lundmark-Melotte,右图为 JWST 望远镜拍摄的 Wolf-Lundmark-Melotte,展示了红外天文学的发展历程。图片来源:NASA、ESA、CSA、STScI 和 Kristen McQuinn(罗格斯大学)。图片处理:Alyssa Pagan(STScI)
沃尔夫-拉叶星是一类极热的恒星,其中一些恒星的表面温度几乎比太阳高 40 倍。这些恒星失去了外层氢,现在正在融合氦甚至更重的元素。沃尔夫-拉叶星 140 是一个特殊的例子,因为它是双星对的一部分。当两颗恒星相互绕行时,它们会以八年的周期释放出类似于树木年轮的尘埃,并在揭示这对恒星的历史方面发挥着类似的作用。这些年轮是已知的,也是这对恒星被选为 JWST 早期目标的部分原因,但其三维几何形状和可见外壳的数量让观察者感到惊讶。
一颗燃烧氦气的沃尔夫-拉叶星与另一颗恒星组成双星系统,每八年释放一次尘埃,揭示了该系统的历史。图片来源:NASA、ESA、CSA、STScI、JPL-Caltech
有时,图像对于眼睛来说是一场盛宴,对于科学家来说也是一笔意外之财,但情况并非总是如此。第一张图片埃克塞特大学的萨沙·欣克利博士将太空望远镜拍摄到的太阳系外行星的照片描述为“一个变革性的时刻,不仅对韦伯,而且对整个天文学界来说都是如此。”然而,看起来并不十分令人兴奋。
对于另一个极端,很难超越韦伯的拜登总统选择在 7 月 11 日首先发布这张照片,比另外四张介绍性照片提前一天发布,这是有原因的。
JWST 深空区包含我们所见过的最遥远的星系,它们被强大的引力透镜放大。其中一些星系非常遥远,甚至挑战了标准宇宙学。图片来源:NASA、ESA、CSA 和 STScI
该区域包括迄今为止所见最遥远的星系,在前景星系提供的引力透镜的帮助下,发射了。然而,无论天文知识水平如何,每个人都可以连续几个小时凝视它,并且总能发现一些新的东西。