天文学家的时光机 韦伯太空望远镜 助人窥探更古老的宇宙
由美国、加拿大与欧洲太空机构合作研发的韦伯太空望远镜(James Webb Space Telescope,JSWT)12月25日发射升空并顺利进入轨道。对天文学者来说,太空望远镜是“时光机”,他们期待借助它探究宇宙各阶段历史,了解众多天体系统的起源。
韦伯太空望远镜在美国东部时间25日早上7时20分(香港时间晚上8时20分)于法属圭亚那(French Guiana)库鲁航天中心(Centre Spatial de Kourou)由阿丽亚娜5型(Ariane 5)火箭发射升空。
火箭飞行27分钟后,望远镜与之分离并顺利进入预定轨道。最终它将在距地球约160万千米的轨道运行,并在太空中进行为期约6个月的调试,包括展开望远镜和遮阳板、冷却设备、校准等。
它“工作地点”与地球的距离,是月球与地球约4倍。
延伸阅读:
接替“前辈”工作
NASA称韦伯太空望远镜是它迄今建造的最大、功能最强的空间望远镜。其主镜直径6.5米,由18片巨大六边形子镜构成,配有5层可展开的遮阳板。虽然它体型巨大,有如一个网球场,又可以以折叠状态,放进火箭内进行发射。
新望远镜在2004年开始动工,如今终能接替已服役30年的哈勃太空望远镜(Hubble Space Telescope,HST)的工作,尽管两者功能不太相同。
新的太空望远镜重约1.4万磅(约6,350公斤),只有哈勃太空望远镜(2.7万磅)的约一半,但灵敏度则较哈勃望远镜强100倍。
执行两大任务
韦伯太空望远镜主要有2个任务,并会占据它观测时间的50%。第一就是探索宇宙历史的早期阶段,观测大爆炸(Big Bang)发生后约1至2亿年后,即约135亿年前的宇宙面貌。
它的第二个任务就是发现系外行星,即太阳系外行星(exoplanets)。 它还将通过研究它们的大气来调查这些星球上生命的潜力,并帮助科研人员了解众多天体系统的起源以及演化进程。
科学界认为,那些早期星体在大爆炸发生后约1至2亿年后“亮起来”,而韦伯太空望远镜会对它们进行观测。韦伯太空望远镜应该有可能看到(或至少探测到微弱的光芒)在黑暗结束以及第一批星星闪烁的那一刻。
↓更多韦伯太空望远镜的照片,请点击放大观看:
强大红外能力
韦伯太空望远镜的巨大潜力在于其红外能力。红外线非人类肉眼可见,它是宇宙中最遥远物体会发出的那种光。
哈勃太空望远镜主要观测波段是近红外线、可见光及远紫外线,而韦伯太空望远镜的红外能力,则可做到“前辈”所不能做到的。较长波长的红外线更容易穿透尘埃,让笼罩在云层中的早期宇宙能更清晰地被看到。
随着宇宙持续膨胀,这批早期的发光天体发出的紫外光和可见光朝光谱的红端移动,波长变长(这种现象被称为红移,redshifting),最终以红外线的方式在今时今日抵达近地空间,这会被韦伯太空望远镜捕捉到。