我们在詹姆斯·韦伯太空望远镜的第一张深场图像中实际上看到了什么？

昨天，拜登总统和哈里斯副总统提出了詹姆斯·韦伯太空望远镜拍摄的第一张全彩色图像这是宇宙最深处和分辨率最高的红外图像。这幅图像令人惊叹，但简短而略显混乱的新闻发布会并没有解释我们在这张历史性图像中到底看到了什么。

拍摄对象是 SMACS 0723，这是一个巨大的星系团，它扭曲了周围的时空。它就像一个透镜，准确地说是一个引力透镜，放大了来自极早期宇宙的遥远星系。

这幅画本身就很美观，但了解你在看什么以及它是如何制作的，才能让它具有应有的庄严感。那么让我们从技术方面开始吧。与哈勃深空场? 之前拍摄的宇宙最深处的图像 ? 很明显（见下面并排的漂亮图片），但 JWST 是在红外线而不是可见光下观察宇宙，而且速度要快得多。JWST 拍摄新图像花了 12.5 小时，而哈勃拍摄第一张深场图像花了 10 天。

现在让我们考虑一下它的大小。如果你把一粒沙子放在指尖上，伸直手臂，你在图片中看到的所有东西都包含在里面。数百个星系，一些星系有数千亿颗恒星，以及我们自己星系内的恒星。这些是最容易发现的。所有带有六个尖峰的明亮光点都是银河系中的恒星；尖峰是由望远镜的物理结构造成的。

图像的最核心是 SMACS 0723 的中心星系，即白黄色斑点。但不要被它的无形所欺骗。这个物体是一个巨大星系团的巨大核心。众所周知，这些物体的质量很难估计，但有一种方法可以将其估计在839万亿次相当于太阳的质量，或仙女座星系质量的 700 倍。而且它甚至不是星系团中质量最大的星系之一。

在明亮的中央星系周围，有一个由尘埃和恒星组成的弥散光晕，望远镜虽然很清晰，但无法分辨。该星系团距离我们 46 亿光年，但该图像中的部分光线来自更远的地方。如前所述，引力透镜会放大遥远背景星系的光线，这些星系的年龄要大得多。

这张图片中还有弧线和扭曲的物体，其中一些似乎是重复的，你没有看错。引力透镜可以创建同一物体的多个图像，通常会有时间延迟。这是一种奇怪的效应，过去研究人员可以在一张图像中看到超新星爆炸，然后预测后来又出现在另一篇文章中。

对这些物体进行了一些早期分析，从而确定了迄今为止最远星系的化学成分。它发出的光来自 131 亿年前。在接下来的几个月里，研究人员将能够更详细地研究更多星系。