詹姆斯·韦伯太空望远镜揭示宇宙看不见的角落
经过多次延误，NASA詹姆斯韦伯太空望远镜终于发射，全世界的天文学家屏住呼吸，看着阿丽亚娜5号火箭上飞向太空。哈勃望远镜从南美洲升空，改变我们对宇宙的了解。
经过数十年的工作，在法属圭亚那的欧洲航天局发射基地发射升空。在成功发射之前，紧张局势很高。
凭借前所未有的红外成像能力与最先进的机械相结合，韦伯将从地球旅行160万公里，让我们进入最深，最黑暗和最古老的太空秘密。
它有能力凝视宇宙黑暗时代，记录第一批淹没宇宙的光点，看到哈勃无法穿透的尘埃云后面形成的恒星，以无与伦比的精度放大超大质量黑洞，探测肉眼看不见的星系，并开始对行星系统进行分类，以寻找可居住的系外行星。
虽然其他太空探测器，如1989年的宇宙背景探测器，在技术上研究了比韦伯更大的宇宙距离，但这款望远镜"不是为了看到宇宙的起源而设计的，而是为了看到我们尚未看到的宇宙 历史 的一段时期，"詹姆斯韦伯太空望远镜的高级项目科学家约翰马瑟说。
把它想象成从光线饱和的城市仰望星星，然后从黑暗的森林峡谷仰望星星之间的区别。站在茂密的绿色植物的阴影下，你会看到无数更多的火花，即使你看到的是同一片天空 - 你只是在看它不受光污染的过滤。
想象一下，一个镜头可以透视太空深处，未经过滤。有一天，韦伯甚至可以帮助我们回答一个可能令人不寒而栗的问题：我们在宇宙中是孤独的吗？
每次你看月亮，你都在回顾过去，因为光不会瞬间传播。光源越远，光线到达您的时间就越长。
在地球上，如果房间里有人打开灯泡，它的照明需要极短的时间才能击中你的眼睛。但是，如果有人站在月球上打开灯泡，你需要1.3秒才能看到它回到地球上。从本质上讲，每当月光到达你的眼睛时，你都会回头看1.3秒 - 而这只是月球，大约384，400公里远。
詹姆斯·韦伯太空望远镜可以看得更远，大约137亿光年远，这意味着它可以看向137亿年前。那是宇宙诞生后1亿年。
当它寻找大爆炸后发生的事情的线索时，它将使用称为类星体的天然宇宙手电筒来观察这个时代的展开。类星体被认为是由超大质量黑洞驱动的，它们生活在星系的中心，发出非常明亮的光。
"如果你想研究宇宙，你需要非常明亮的背景来源，"隶属于加拿大航天局并在巴尔的摩太空望远镜科学研究所担任仪器科学家的Camilla Pacifici说。"类星体是遥远宇宙中的完美物体，因为它足够明亮，我们可以很好地看到它。
此外，由于有一长串高强度的设备，韦伯将不仅仅是按原样拍摄遥远宇宙的照片。韦伯被编程为采用红外成像。
可以说，韦伯最关键的特征是它的红外成像能力 - 这是它能够捕捉到如此丰富，未经过滤的古代宇宙的主要原因。
随着宇宙天体与太空结构的其余部分一起远离地球，照亮它们的光同时延伸，导致一种称为红移的现象。红移与电磁波谱上的光以波长存在的方式有关，波长看起来像弯曲的之字形。
在光谱的一端，我们有蓝光，在另一端，我们有红光。蓝光波长较短，因此您可以将它们视为在之字形上具有大量狭窄的尖波。红光具有更长的拉伸波长。
随着宇宙的膨胀，类星体的蓝光波长像拉扯橡皮筋一样慢慢伸展 - 随着它们变长，它们变得更红。一旦这些波长在光谱的红端变得非常远，它们就会进入所谓的红外光区域。
不幸的是，人眼看不到红外光，哈勃只能看到它的一部分。韦伯是为这项工作而设计的。
它将穿透尘埃云，研究被红外区域的光照亮的空间中的物体。由于红外信息也可以揭示物理性质，韦伯将识别遥远的行星上是否存在水等分子。而这仅仅是个开始。
虽然关于韦伯可能会发现什么有一些假设，比如粒子曾经再电离形成恒星的方式，但它的发现很可能是我们从未想过要问的事情。
"我们认为观测到的微小的温度涟漪（像COBE这样的其他望远镜）是最终长成星系的种子，"马瑟说。但是由于这些探测器没有配备红外成像，"我们不知道宇宙究竟是什么时候制造出第一批恒星和星系的，或者是如何产生的。这就是我们正在构建JWST以帮助解决的问题。
对于未经过滤的效果，航天器背后的国际团队将韦伯的许多仪器与其高 科技 红外成像处理器集成在一起。以下是一些细节。
韦伯的镜子 ：6.5米宽，有18个镀金的六角形部分，收集红外光。
遮阳罩： 一把网球场大小的五层金属伞，用于保护探测器免受太阳，地球和月球的热量。
近红外摄像机： 韦伯的主要成像仪将探测最早的恒星和星系的形成。
近红外光谱仪： 该工具可以使用红外信息向科学家通报物理性质，如银河系的化学成分和温度。
中红外仪器（ MIRI）： 它具有相机和光谱仪，可以检测中红外电磁区域中的物体。
近红外成像仪和无缝光谱仪（NIRISS）： 这被认为在系外行星探测中特别有用。
精细制导传感器 （FGS）： 用于导航。
詹姆斯·韦伯太空望远镜发回地球的数据将立即提供给全球的研究人员。各种各样的人会仔细研究它，以解开诸如：是否有早期的宇宙恒星坍缩成我们以前从未研究过的黑洞？宇宙中其他任何地方都有生命吗？银河系之外是否有行星有利于支持未来的生命？
当韦伯开始使用不同的红外探测方法时，后两者就会发挥作用 - 热信号。
"如果我们看到热化学平衡的特征，我们会得出结论，这颗行星太热了，不适合居住，"美国宇航局喷气推进实验室的研究员Renyu Hu在一份声明中说。"反之亦然，如果我们没有看到热化学平衡的特征，也看不到溶解在液态水海洋中的气体的特征，我们会把它们作为可居住性的强烈迹象。
与这架望远镜相媲美的是其复杂而昂贵的部署顺序。倒计时标志着数十年的工程、规划和超过98亿美元资金的结晶。
一旦阿丽亚娜5号的液体燃料发动机咆哮，运输火箭进入太空，韦伯望远镜暴露在空间中，然後被拆下。然后，它成功地展开了太阳能电池阵列，并开始充电以继续其长达十年的旅程。
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2024-11-08 广告
