JWST 如何改变我们对宇宙的看法

詹姆斯·韦伯太空望远镜开启了天文学的新纪元

The Tarantula Nebula nursery. Young stars sparkle in blue at the center and rusty ripples at the outskirts represent cooler gas where future stars will form.

蜘蛛星云是一个尘埃和气体云集的地方,新的恒星正在那里诞生。在这张 JWST NIRCam 拍摄的图像中心,炽热的年轻恒星闪耀着蓝色光芒,而外围锈迹斑斑的波纹则代表着未来恒星将形成的较冷气体。

NASA、ESA、CSA、STScI 和 Webb ERO 制作团队

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C闭上眼睛,想象一下“太空”,很有可能你的脑海中会浮现出哈勃拍摄的照片。20 世纪 90 年代,随着哈勃太空望远镜拍摄的图像出现在电视、杂志、报纸和电影中,它成为了家喻户晓的名字。几十年来,它创造了一个共享的太空视觉词典,并在几代人的想象中播下了发光星云、令人难忘的行星和遥远星系的景象。发射 30 多年后,哈勃仍然运行良好。但现在,它的继任者有望超越它。

詹姆斯·韦伯太空望远镜 (JWST) 的第一批照片于 2022 年 7 月 12 日发布给全世界,它们令人惊叹。清晰度和细节水平前所未有。看到望远镜对一些熟悉天体的新视角——从经常被拍摄的卡丽娜星云到海王星——感觉就像戴上了一副更强劲的新眼镜。到目前为止,只发布了 JWST 的第一批照片,但每张照片都引起了轰动,这表明在未来几年,望远镜的照片将像哈勃的照片一样彻底地渗透到公众的潜意识中。

考虑到 JWST 为到达这里所付出的努力,这场胜利尤其甜蜜。科学家们在三十多年前就开始规划它,而建造这座天文台的工作进度严重落后于计划,预算严重超支,以至于许多人担心它永远不会发射。当望远镜最终于 2021 年 12 月 25 日升空时,最终价格接近 100 亿美元,天文学家们感到如释重负。在随后的六个月里,JWST 证明其工作状态甚至比计划的还要好,天文学家们真正开始享受其中。


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现在科学家们欣喜若狂。在望远镜的初步结果发布后的三个月内,科学家们向预印本服务器 arXiv 提交了约 200 篇解释这些结果的论文。随之而来的肯定是一场洪流——望远镜的初始观测时间已经被那些在竞争激烈的同行评审选择过程中获胜的幸运研究人员预订了。

在接下来的几页中,我们收集了 JWST 迄今为止提供给我们的一些宇宙肖像。我们展示了科学家如何从望远镜的原始数据中创建完成的图像记者乔纳森·奥卡拉汉解释了其中一些照片如何已经使宇宙学领域陷入危机。天体物理学家法比奥·帕库奇描述了哈勃和 JWST 如何通过拍摄“空”空间的图片来改变科学

很快,当我们想到太空时,我们首先想到的图像很可能就是 JWST 的图像之一。它将运行多久以及它的最终遗产是什么仍然是悬而未决的问题。但它肯定开局良好。

克拉拉·莫斯科维茨《大众科学》的高级编辑,她在那里负责报道天文学、太空、物理学和数学。她在《大众科学》工作了十年;此前她曾在 Space.com 工作。莫斯科维茨曾对火箭发射、航天飞机升空和着陆、亚轨道太空飞行训练、山顶天文台等进行过现场报道。她拥有卫斯理大学的天文学和物理学学士学位,以及加州大学圣克鲁兹分校的科学传播研究生学位。

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大众科学杂志第 327 卷第 6 期本文最初以“天文学新纪元”为标题发表在 《大众科学》杂志 第 327 卷第 6 期 (),第 26 页
doi:10.1038/scientificamerican1222-26
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