恒星|“韦伯”将讲述第一批恒星的故事

【恒星|“韦伯”将讲述第一批恒星的故事】◎采访人员 刘 霞
千呼万唤始出来!下一代宇宙天文台——詹姆斯·韦伯太空望远镜(以下简称韦伯太空望远镜) , 将于12月22日在法属圭亚那的欧洲太空港由阿丽亚娜5号火箭发射升空 。 该望远镜由美国国家航空航天局(NASA)、欧洲航天局(ESA)和加拿大航天局(CSA)共同研发 , 被称为这个十年中人类观察宇宙的理想平台 。
历经30多年的开发和建造 , 韦伯太空望远镜拥有多项创新 , 其将肩负四大使命 , 并揭示更多与宇宙和人类自身有关的秘密 。
四大使命
韦伯太空望远镜被称为哈勃太空望远镜的“继任者” , 其比哈勃望远镜大六倍 , 但重量只有后者的一半(约6.5吨) , 灵敏度则是哈勃太空望远镜的100倍 , 有望观测到135亿年前宇宙的“模样” 。
“哈勃太空望远镜在很多方面彻底改变了我们对太空的了解 。 ”韦伯太空望远镜科学项目副主任卡尔蒂克·谢特在接受西班牙《趣味》月刊采访时说 , “例如 , 它提供了很多关于星系如何形成和演化的信息 , 但它主要还是一个光学望远镜 。 虽然哈勃有几部红外相机 , 但它们的灵敏度不够高 , 人们需要使用更高灵敏度的红外设备 。 由于宇宙膨胀 , 第一批天体的光线抵达望远镜时 , 已经偏向电磁光谱的红色一端 。 韦伯太空望远镜因此应运而生 , 它将让我们看到宇宙很年轻时的景象 。 ”
研究人员指出 , 韦伯太空望远镜能够专门在红外光谱下进行观测 , 并且拥有极高的灵敏度 。 因此 , 它有能力看得更远、更清晰 , 使我们能够以前所未有的便利性观测和研究宇宙 。
据《趣味》月刊报道 , 韦伯太空望远镜科研负责人约翰·马瑟指出 , 太空望远镜有四大使命:首先 , 它将尝试观测宇宙大爆炸后出现的第一批天体 , 例如星系、黑洞和超新星;其次 , 它将观测星系随时间如何生长;再次 , 它将观测恒星和行星系统在气体尘埃云内部如何形成;最后 , 它将观测其他恒星周围的行星以及我们身处的太阳系本身 , 了解这些天体系统的成长和演化历程 , 并帮助了解地球如何具备能提供生命繁衍生息的条件 。
ESA表示:韦伯太空望远镜提供的数据还将回答一些令人信服的问题:黑洞是如何形成和成长的 , 以及它们对早期宇宙的形成和演化有何影响 。
据Republic World网站报道 , 美国物理学会4月份的研究报告称 , 韦伯太空望远镜将能利用其搭载的仪器调查7颗可能宜居的系外行星的大气层 , 以寻找氨和其他可能的生命迹象 , 并有望在三天内给出结果 。
三大创新
为了完成上述使命 , 科学家们在韦伯太空望远镜上实现了很多工程学和科学领域的创新 。 比如巨大的“遮阳伞”结构 , 以及创造最低工作温度纪录的设备等 。
为让韦伯太空望远镜将捕捉红外光的能力发挥到最大限度 , 就必须尽可能减少主要来自太阳、地球和月球的光和热辐射干扰 。 为此 , 科学家们设计出了一种巨大的“遮阳伞”结构 , 这个“遮阳伞”与一个网球场大小相当 , 拥有4层隔热结构 , 能使远端的观测设备保持低温工作状态 。
此外 , 韦伯太空望远镜将在距离地球150万公里的“拉格朗日2”(L2)点(太阳和地球之间的引力平衡点) , 对宇宙进行持续观测 , 而哈勃距离地球仅570公里 。 轨道的高度让韦伯太空望远镜观测角度比哈勃好很多 , 这可以帮助科学家揭示有关宇宙的一系列谜团 。 由于身处这样幽深寒冷的环境 , 韦伯太空望远镜将在接近绝对零度的条件下进行观测 , 其携带的一台设备将创造工作温度的最低纪录——零下267摄氏度 。