詹姆斯韋伯太空望遠鏡 為天文學家提供了前所未有的新機遇。這也是一個及時的機會來反思前幾代望遠鏡向我們展示的内容。
天文學家很少使用他們的望遠鏡來簡單地拍照。天體實體學中的圖檔通常是通過科學推理和想象的過程産生的，有時在藝術家對資料所暗示的印象中形象化。
選擇幾張圖檔并不容易。我将我的選擇限制在由公共資助的望遠鏡産生的圖像上，這些圖像揭示了一些有趣的科學。我試圖避免已經被廣泛檢視的非常流行的圖像。
下面的選擇是個人選擇，我相信很多讀者可以提倡不同的選擇。
1. 木星的兩極
我選擇的第一張圖檔是由美國宇航局的 朱諾任務制作的，該任務目前正在繞木星運作。這張照片拍攝 于 2017 年 10 月 ，當時航天器距離木星雲頂 18,906 公裡。它捕捉到了地球北半球的雲系統，代表了我們對木星兩極（北極）的第一印象。
這張照片所基于的圖像揭示了複雜的流動模式，類似于地球大氣中的旋風，以及由不同高度的各種雲層引起的驚人效果，有時會在下面的雲層上投下陰影。
我選擇這張照片是因為它的美麗以及它所産生的驚喜：地球北極附近的部分看起來與我們之前在赤道附近看到的部分非常不同。通過俯視木星的兩極，朱諾向我們展示了一個熟悉的行星的不同視角。
2. 鷹狀星雲
天文學家可以通過建造對我們肉眼無法看到的“顔色”光敏感的望遠鏡來獲得獨特的資訊。熟悉的彩虹隻是實體學家所說的電磁光譜的一小部分。
超越紅色的是紅外線，它攜帶的能量比光學光少。紅外錄影機可以看到太冷而無法被人眼檢測到的物體。在太空中，它還可以看穿塵埃，否則會完全遮擋我們的視線。
詹姆斯韋伯太空望遠鏡将是迄今為止發射的最大的紅外天文台。到目前為止，歐洲航天局的 赫歇爾空間天文台 一直是最大的。我選擇的下一張圖檔是鷹狀星雲（也稱為 M16）中恒星形成的赫歇爾視圖。
星雲是太空中的氣體雲。鷹狀星雲距離地球 6,500 光年，以天文标準相當接近。這個星雲是一個活躍的恒星形成場所。
該圖像中心附近的一個特征的特寫視圖被稱為“創造之柱”。這些柱子看起來有點像拇指和食指向上并略微向左，伸入巨大的分子氣體和塵埃雲中的空腔。最近在雲層深處形成的充滿活力的新恒星發出的風正在掃除這個空腔。
3. 銀河中心
這張照片看起來 更深入到 我們銀河系中心的太空。它還使用紅外光，這一次結合了美國宇航局兩台望遠鏡 哈勃 和 斯皮策的資料。
圖像右下角的亮白色區域是我們銀河系的中心。它包含一個名為人馬座 A*的巨大黑洞 、一個星團和一顆大約 10,000 年前爆炸為超新星的大品質恒星的殘骸。
其他星團也可見。圖像左下角的五重星團位于氣泡内，恒星的風已經清除了當地的氣體和塵埃。在左上角有一個叫做拱門的星團，它的名字來源于延伸到它上方并從圖像中延伸出來的發光的氣體弧。這兩個星團包括一些已知的最大品質的恒星。
4.阿貝爾370
在比單個星系大得多的尺度上，宇宙的結構是由暗物質的細絲（長連接配接鍊）組成的。一些最引人注目的可見物體是在細絲交叉處形成的星系團。
如果我們觀察附近的星系團（當然是相對而言），我們可以看到愛因斯坦斷言品質彎曲空間時是正确的有力證據。在 2017 年釋出的哈勃阿貝爾 370圖像中可以看到揭示這種空間扭曲的最漂亮的例子之一 。
Abell 370 是一個由數百個星系組成的星團，距離我們大約 50 億光年。在圖檔中，您可以看到拉長的光弧。這些是更遙遠星系的放大和扭曲圖像。星團的品質扭曲了時空并彎曲了來自更遠天體的光，将它們放大，在某些情況下會産生同一個遙遠星系的多個圖像。這種現象被稱為引力透鏡，因為扭曲的時空就像一個光學透鏡。
這些放大圖像中最突出的是圖檔中心上方和左側最粗的明亮弧線。這條弧線被稱為“龍”，它的頭部和尾部由同一個遙遠星系的兩個圖像組成。其他幾個遙遠星系的重疊圖像構成了龍體的弧線。
這些引力放大的圖像對天文學家很有用，因為放大顯示的遠距離透鏡物體的細節比其他方式看到的要多。在這種情況下，可以詳細檢查透鏡星系的恒星群。
5. 哈勃超深場
有時，少即是多。 NASA、ESA 和 S. Beckwith (STScI) 和 HUDF 團隊， CC BY 4.0
在一個受啟發的想法中，天文學家決定将哈勃望遠鏡指向一片空白的天空幾天，以發現在可觀測宇宙的邊緣可能會看到哪些極其遙遠的物體。
哈勃超深場包含 近萬個物體，幾乎都是非常遙遠的星系。其中一些星系的光已經傳播了超過 130 億年，因為宇宙隻有大約 50 億年的曆史。
其中一些物體是最古老和最遙遠的已知對象。在這裡，我們看到了來自遠古恒星的光，它們的本地同時代恒星早已熄滅。
最古老的星系形成于再電離時期，當時宇宙中的稀薄氣體首次沐浴在能夠将電子與氫分離的星光中。這是整個宇宙性質的最後一次重大變化。
光攜帶如此多的資訊，讓我們能夠拼湊出宇宙的曆史，這一事實是非常了不起的。詹姆斯韋伯太空望遠鏡的發射将為我們提供一些大大改進的紅外圖像，并将不可避免地提出新的問題來挑戰後代科學家。
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