近日,美国国家航空航天局(NASA)又公布了一张新图,是距离地球5亿光年外、位于南天玉夫座(Sculptor constellation)的车轮星系(Cartwheel Galaxy)。过去一个月,NASA一连发布了数张绝美的宇宙全彩图像,在全球的社交网络上引起刷屏。
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玉夫座车轮星系(哈勃 VS 韦伯)


船底座星云(哈勃 VS 韦伯)

南环星云(哈勃 VS 韦伯)
史蒂夫五重星系(哈勃 VS 韦伯)

这些梦幻的图像、来自上百亿年前的光,便是由人类史上最贵的「相机」—— 造价高达 100 亿美元的詹姆斯·韦伯太空望远镜 (James Webb Space Telescope)所拍摄。韦伯望远镜是有史以来人类发射到太空中的体积最大、性能最强的望远镜,已公布的这些照片也是人类迄今拍摄到的宇宙最深处、最清晰的照片。
詹姆斯·韦伯太空望远镜
一种看待宇宙的全新方式
英国对韦伯望远镜的主要贡献在于其中的红外仪器(MIRI),它是望远镜上四种科学仪器之一。NASA这次公布的大部分图片,都包含了中红外仪器拍摄的图像或光谱,该仪器能看到遥远的星系、新形成的恒星和行星的红移光。这些令人惊叹的图像是科学家们20 多年辛勤工作和科学创新的结晶,展现了韦伯望远镜强大的 17 种不同仪器模式以及其为人类观察和研究宇宙提供的更多可能性。
例如,在使用中红外近红外仪器NIRCam拍摄的斯蒂芬五重奏星系(Stephans Quintet的照片中,我们可以看到:在近红外图像揭示和解析恒星的同时,中红外仪器以前所未有的细节捕捉到了恒星形成过程中大规模爆发的烟花。黑洞附近区域的中红外光谱通过揭示电离气体和分子气体的不同区域及其运动学(运动本身),展示了由英国制造的积分视场单元Integral Field Unit)的科学力量。
韦伯望远镜的第一张深场中红外和近红外图像
英国的科研贡献
韦伯望远镜探索宇宙的任务由美国宇航局欧洲航天局加拿大航天局主导。同时,英国科学家的贡献对于韦伯望远镜的发展和建设也是不可或缺的。英国通过领导欧洲联盟发挥了重要作用,该联盟与美国机构合作设计、建造和测试中红外仪器。
中红外仪器的开发由英国航天局英国科学与技术设施理事会以及欧洲航天局资助。这项工作由英国国家科研与创新署UK Research and Innovation)的英国科学与技术设施理事会 (Science and Technology Facilities Council) 、英国天文技术中心 (UK Astronomy Technology Centre) Gillian Wright 教授领导,英国团队还包括来自英国科学与技术设施理事会下属的卢瑟福阿普尔顿实验室(RAL Space)、莱斯特大学和空中客车公司(Airbus UK)的专家们。
科学与技术设施理事会的使命是提供世界领先的国内和国际研究和创新能力探寻宇宙的秘密。主要研究和创新园区包括坐落在哈威尔Harwell、达斯伯里(Daresbury)及英国各地的研究机构,支持天文学、物理学和空间科学的基础研究。
探索群星的使命
韦伯望远镜于 2021 年圣诞节发射,在群星中行驶了一百万英里到达了它的新家。在过去的几个月里,科学家致力于将仪器冷却到工作温度,校准望远镜并在所有仪器上线时对其进行测试。来自英国科学与技术设施理事会的英国天文技术中心和卢瑟福阿普尔顿实验室的科学家、工程师和天文学家积极参与了这一复杂而艰苦的调试过程。与美国巴尔的摩太空望远镜科学研究所的同事一起每天 24 小时轮班监测和指挥韦伯望远镜和中红外仪器。

科学家将MIRI安装到韦伯望远镜上

彻底改变人类对宇宙的理解
英国科学与技术设施理事的执行主席 Mark Thomson 教授说:
对于所有参与这项任务的人来说,这是一个多么令人难以置信的时刻!我为设计和建造中红外仪器做出贡献的团队感到无比自豪,尤其是我的英国科学与技术设施理事会的同事。看到中红外仪器与其他仪器完美和谐地展现这些壮观的图像,真是令人兴奋。当我想到这里所取得的成就、以这种程度的细节凝视时空的深度时,它几乎是科幻小说中的东西。
但现实情况是,我们的科学家、工程师和技术人员的辛勤工作和想象力使我们做到了这一切。现在轮到英国和世界各地杰出的天文学家研究韦伯望远镜带来的新的数据和精美的图像,以揭开远古恒星和星系的秘密。
中红外仪器等韦伯望远镜仪器将彻底改变人类对宇宙的理解,这些图像只是即将到来的突破性科学的开始。韦伯望远镜将提供对系外行星大气的详细分析,并通过时间回溯宇宙的起源,观察星系和恒星的形成。
艺术与科技
艺术与科技看似风马牛不相及,但其实有着千丝万缕的关联。正如法国著名作家福楼拜所说,“科学与艺术,从山麓分手,又在山顶重逢”。
为了纪念韦伯望远镜拍摄出具有历史意义的第一张全彩色宇宙图像,皇后乐队主音吉他手、伦敦帝国理工学院天体物理学博士布莱恩·梅(Brian May)与10cc乐队主唱格雷厄姆·古尔德曼(Graham Gouldman)合作,于7月12日发布了最新单曲《Floating In Heaven》
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It's time for me to say goodbye

是我说再见的时候了

And search for pastures new

去寻找新的栖息之地

Our future lies above the clouds

我们的未来在云端之上

Beyond the sky so blue

在湛蓝的天空外

I've never seen the moon so white

我从未见过这么皎洁的月亮

I've never seen the sun so bright

我从未见过如此明亮的太阳

I'm floating in heaven

我漂浮在天堂

I'm so high

飞得如此之高


Now the world's so far away

现在世界如此遥远

The planets all explored

我探索过的行星

The promise of a brand new day

新的一天的承诺

And all that came before, oh yeah

和那之前发生的一切


I look down on our earthly home

我俯看我们的地球家园

It makes our troubles seem to small

这让人类的烦恼显得渺小

I'm floating in heaven

我漂浮在天堂

I'm so high

飞得如此之高


I will send you signals from above

我将从你从未知晓的地方

From places never seen before

向你发出信号

I will travel for a million miles

我将去一百万英里外的地方旅行

To find what we've been searching for

去探寻我们一直在寻找的大学


I've seen the light so clear

我已经看到了如此清晰的光

I've never seen the stars so near

群星近在咫尺

I'm floating in heaven

我漂浮在天堂

I'm so high

飞得如此之高


Wave the world goodbye

向世界挥手告别 
*文章图片来源:NASA、ESA、CSA、STScl

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