这一过程在地球上的实验室进行了数次测试 , 但从未在太空的零重力环境中进行测试 。
光子在韦伯望远镜的镜片之间跳跃 , 使其成为一个可操作的天文台 。
韦伯望远镜都能干什么?
韦伯望远镜的试验先后花了30余年的时间 , NASA一再追加预算 , 欧洲和加拿大的太空机构也是这个项目的合作伙伴 。 现在 , 研究人员终于松了一口气 , 迎来了举杯相庆的时刻 。 它将接过哈勃望远镜的接力棒 , 继续探索浩瀚宇宙的奥秘 。
红外光探测
哈勃望远镜是用来探测可见光和紫外光的 。 处于形成早期的星系确实会发出可见光 , 但由于观测距离太长 , 可见光的波长会因「红移」被拉伸到电磁光谱的红外部分 , 相当于红外光 。
麦考林当时是苏格兰爱丁堡大学的博士生 , 他是开发早期红外探测器的科学家之一 。 他表示 , 在上世纪80年代 , 要获得红外图像 , 一个探测器一次只能扫描一个像素 , 形成图像非常费时 。
自哈勃望远镜设立早期到现在 , 这项技术已经取得了长足的进步 , 詹姆斯·韦伯太空望远镜的红外光探测精度大大提升 。
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据说 , 韦伯望远镜上的红外探测器有2000x2000像素 , 这比哈勃发射时的光学像素多得多 。
红外成像分辨率的提升 , 对于宇宙最远距离成像至关重要 。 哈勃太空望远镜只能粗略估计一个大概 , 诸如星系的年龄和化学成分 , 而韦伯望远镜则可以进行精确的计算 。
观测早期宇宙的形成
早期恒星和星系形成之谜一直困扰着大家 , 韦伯望远镜将为早期宇宙观测提供最佳视角 。
当涉及到遥远的星系时 , 哈勃望远镜的长波观测能力不再凑效 , 导致探测结果不确定 。
有科学家认为 , 韦伯望远镜可以解决这个问题 , 确切地说 , 可以看到宇宙大爆炸2.5亿年后的星系形成 。
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宇宙中的化学元素变化
爱丁堡皇家天文台的科学家OliviaJones最感兴趣的是 , 这些早期恒星死亡时会发生什么?将它们的物质释放到周围环境中 , 从而产生新的恒星?
天文学家知道 , 早期宇宙的化学成分与今天截然不同 。 宇宙早期的物质仅含由氢、氦和少量的锂组成 。 我们现在看到的所有其他化学元素 , 包括那些为生命孕育和进化提供条件的元素 , 都是在这些恒星内部经过亿万年的演化而成的 。
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猎户座星云是一个著名的恒星形成区 。 詹姆斯·韦伯太空望远镜将能够透过尘埃看到它的心脏
韦伯望远镜上的分光镜 , 能够探测那些早期星系的「化学厨房」 , 了解单个恒星内部正在做些什么「美食」 , 而当这些恒星以强大的超新星形式发生爆炸时 , 又将会为更广阔的宇宙提供了什么元素 。
就像科学家所认为的那样 , 过去我们只是在星系尺度上研究整个过程 , 但有了韦伯望远镜之后 , 我们可以专门考察单个恒星了 。
透过尘埃 , 直达恒星形成区域
韦伯望远镜具有强大的红外穿透能力 , 它能够穿透尘埃 , 进入隐藏的星云、星系和恒星的区域中心 。
恒星正在像猎户座星云一样诞生 , 人们无法在可见光中看到它们 , 因为光线会被宇宙尘埃吸收 。
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以前的红外天文台规模小 , 看不到很远 。 而且 , 多个目标混在一起 。
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