韋伯望遠鏡捕捉到的第一張全彩、高畫質深空影像。(美聯社)
美國國家航空暨太空總署(NASA)11日在白宮舉辦儀式,搶先公布韋伯太空望遠鏡捕捉到的第一張高畫質全彩的深空影像。這張照片是至今距離最遠也最清晰的紅外線深空影像;上面顯示的是SMACS 0723星系團,影像背景中可見的最久遠星系,更已存在超過130億年,僅比宇宙大爆炸晚了8億年左右出現。
從影像中可以看到,密密麻麻、各種顏色和大小的星星在黑暗中閃爍,還有一些較黯淡的光芒星星點點、若隱若現。NASA署長尼爾森(Bill Nelson)指出,光以每秒18.6萬英里(約每秒30萬公里)前進;影像中的微弱光芒,實際上已經旅行了130億年,才來到我們眼前。他進一步形容,此影像有如廣大宇宙的切片;它包含的範圍,可以想像成一個人站在地面上伸出手臂,手上拿著的一粒沙子大小。
This is the picture we’ve all been waiting for—the deepest image of the cosmos ever captured. Billions of dollars and lifetimes of work have brought us to this historic moment.
— Scientific American (@sciam) July 11, 2022
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NASA使用韋伯望遠鏡(James Webb Space Telescope)的近紅外線攝影機,將許多不同波長的照片合成此一影像,費時12.5個小時;它拍到的影像不但比哈伯望遠鏡(Hubble Space Telescope)可捕捉到的距離更遠,花費的時間也更短。
根據路透報導,為了更清晰地觀測到紅外線光譜內的星系,韋伯望遠鏡也比哈伯望遠鏡更靈敏100倍;後者的觀測範圍以可見光和紫外線波長為主。報導亦指出,韋伯望遠鏡第一批觀測對象包含船底座星雲(Carina Nebula)、南環狀星雲(Southern Ring Nebula),以及「史蒂芬五重星系群」(Stephan's Quintet)。此外,NASA還將首度公布韋伯望遠鏡對一顆「太陽系外行星」(exoplanet)的光譜分析。
紐約時報和英國廣播公司指出,影像搶先公開的SMACS 0723,屬於飛魚座(Volans)的星系團,可從地球的南半球觀測到,距離地球大約40億光年。雖然它並不算遙遠,卻扮演了類似放大鏡的角色,背後原理跟「重力透鏡效應」(gravitational lensing)有關。換言之,位於前方的巨大星系團對後面的星系發出的光芒,產生扭曲、放大效果,讓人們得以看清那些更遙遠的星系。
根據白宮新聞稿,NASA攜手歐洲太空總署(ESA)和加拿大太空總署(CSA),透過韋伯太空望遠鏡,深入探索過去135億年的宇宙歷史各階段,觀測太陽系內乃至於最遙遠的星系,有助於解答宇宙的起源,以及人類和地球身在其中位居何處。
美國總統拜登表示,韋伯望遠鏡的任務替世人理解宇宙的歷史「開了一扇窗」;它捕捉到的第一張全彩影像,更使世人一窺透進這扇窗的第一道光芒。拜登強調,照片中最古老的一道光可回溯到130億年前,此一事實讓他驚嘆不已。
美聯社指出,此一影像顯示的是宇宙早期的模樣;哈佛大學天文學家薩塞羅夫(Dimitar Sasselov)更大讚這張照片非常美麗,完全「值得等待」。
去年12月,韋伯望遠鏡搭載在火箭上,從南美洲的法屬圭亞那發射到太空,今年1月抵達距地球160萬公里處。但在它能正式展開觀測之前,還得先部署一面直徑21英尺(約6公尺)的鏡子、校正好各種零件和儀器,並透過一個相當於網球場尺寸的遮陽罩,讓望遠鏡保持陰涼。
11日公布第一張影像之後,NASA還將於美東時間12日上午10時30分(台灣時間12日晚上10時30分),在馬里蘭州的哥達德太空飛行中心(Goddard Space Flight Center)透過網路直播,公布更多全彩的太空影像。