導語
“這張照片包含了1000多個星系,看上去星星閃爍的樣子,太美了!”
這是美國天文學家埃裡克·韋爾頓看到這張被命名為“韋伯之大眼”的照片時的感歎。
這張照片是由美國宇航局哈勃空間望遠鏡拍攝的,而哈勃望遠鏡的繼任者,韋伯望遠鏡也被譽為“吃掉天文學的望遠鏡”。
那麼這張照片又有多厲害呢?
它能帶給我們多少新的視角?
一、望遠鏡的發明。
人類對宇宙的好奇和探索始于思考之初,但是由于受到技術條件的限制,是以對宇宙的探索也一直處于比較被動的狀态,直到望遠鏡的發明,這才為對宇宙的觀測和探索提供了有利條件。
盡管望遠鏡的發明者衆說紛纭,但是不少人都認為望遠鏡的發明者是伽利略。
此前,伽利略就在日常生活中一直使用木質望遠鏡來觀測天空中的各種天體,并在這個過程中積累了豐富的觀測經驗。
1609年,伽利略聽聞荷蘭商人漢斯·利普希在此前發明了一種稱為“遠視鏡”的光學器械,可以放大目标物體的影像,于是他也想起用這種儀器來做天文觀測。
經過多次嘗試,伽利略終于成功地将這種遠視鏡制作成了一種新的天文觀測工具,并且在1609年6月25日觀測到了“月球的山脈”和“木星的四顆衛星”。
之後,他又對他的朋友和學生們進行了展示,并且在1609年8月通過書信的形式向公衆介紹了他的發明和觀測成果。
此時,人們才開始逐漸知道這種新興的天文觀測工具,并且很快就被各國的學者們所重視和使用。
受到伽利略的啟發,人們又陸續在望遠鏡的基礎上進行改進和完善,最終形成了各種各樣的望遠鏡。
此後,人類對宇宙的探索之路就越走越寬,各種類型的望遠鏡也在不斷湧現,而其中最偉大的一款望遠鏡當屬哈勃望遠鏡。
哈勃望遠鏡是美國宇航局在1990年所發射的一款太空望遠鏡,也是人類曆史上第一個真正意義上的太空望遠鏡。
在之前的太空望遠鏡中,很多都是通過搭載人造衛星的方式将望遠鏡送入太空中,而哈勃望遠鏡則是将望遠鏡的整體弄到太空中,并且在1993年,美國宇航局也在哈勃望遠鏡上進行了一次維護。
哈勃望遠鏡一經發射就成為了衆人矚目的焦點,因為它不僅擁有超強的觀測能力,而且在觀測精确度方面也是前無古人。
利用哈勃望遠鏡,我們不僅能夠觀測到地球外的星系、星團、星雲等天體,而且還能夠研究宇宙中的一些基本性質問題,例如黑洞、暗物質、暗能量等。
同時,哈勃望遠鏡還能夠幫助我們尋找類地行星、觀測行星大氣、尋找外星生命等。
二、韋伯望遠鏡。
雖然哈勃望遠鏡是一個偉大的發明,但是它畢竟是在30年前發射的,是以它在觀測能力上有所不足,而且它的技術水準也相對來說較低。
在40年的發展時間中,科學家們又在哈勃望遠鏡的基礎上進行了無數次的改進和更新,并且在2018年,美國宇航局又推出了哈勃望遠鏡的繼任者——韋伯望遠鏡。
韋伯望遠鏡在技術方面有着更加深入的能力,而且其技術水準也遠超哈勃望遠鏡,可以說是繼哈勃望遠鏡之後的又一偉大的發明。
韋伯望遠鏡全稱為詹姆斯·韋伯太空望遠鏡,是美國宇航局和歐洲航天局于2018年共同研制并計劃在2021年發射的一款太空望遠鏡。
相較于哈勃望遠鏡,韋伯望遠鏡在各方面都進行了全方位的提升,并且韋伯望遠鏡的發射也耗資90億美元,是以它也被為“吃掉天文學望遠鏡”。
韋伯望遠鏡由主鏡、太陽陣列、科學儀器等組成,而且其主鏡是由18塊六邊形鏡片組成,每塊鏡片都有2.5米長,重約900公斤。
這些鏡片是由矽碳化鍺材質制成的,而且它們的表面都被塗上了一層反射率極高的鋁膜,以便于提高鏡片的反射能力。
在觀測過程中,韋伯望遠鏡不但可以根據光的特性來觀測天體,并且還可以根據天體發出的紅外光來進行觀測,同時,韋伯望遠鏡的主鏡也可以通過微型馬達來調整曲率,進而提高它的聚焦精準度。
另外,韋伯望遠鏡還設計了巨大的遮陽裝置,這個遮陽裝置有15米長,它的作用就是為了代替鏡筒,這樣可以使望遠鏡更輕便,而且也可以降低發射難度,減少發射費用。
韋伯望遠鏡在科學儀器方面也進行了全面的更新,它不僅可以進行觀測、拍照等,還可以進行光譜分析、測距等。
同時,韋伯望遠鏡還能夠收集紅外光,是以它可以幫助我們觀測紅移的星系,進而幫助我們研究宇宙的早期。
韋伯望遠鏡還設計了一種能低于液氮冰點的傳感器,這種傳感器是由氮化铟材質制成,它的作用就是為了提高韋伯望遠鏡在觀測紅外光方面的靈敏度,進而使它能夠更加清晰地觀測紅移的星系。
三、韋伯之大眼。
在2022年,美國宇航局宣布韋伯望遠鏡完成了它的主鏡的組裝工作,而在此前,科學家們已經利用哈勃望遠鏡觀測過“韋伯之大眼”。
這張照片拍攝于2004年,而且它不是一張照片,而是一張由哈勃望遠鏡拍攝的由1000多個星系組成的星空照片。
在這張照片中,許多星系看上去像是一顆顆閃爍的星星,不仔細看真的很難看出來,而且這麼多星系都聚集在一起,真的非常壯觀。
這也是哈勃望遠鏡的獨特之處,它能夠将那些難以觀測的星系通過拼接照片的方式呈現在我們面前。
這張照片也不是一張獨立的照片,而是一張由哈勃望遠鏡拍攝的“哈勃超深空照片”,這張照片是由哈勃望遠鏡在1995年中途通過拍攝一張“哈勃深空照片”後不久拍攝。
而這張“哈勃超深空照片”是在2003年拍攝的,而在2004年,哈勃望遠鏡又對這張“哈勃超深空照片”進行了一次綜合照片的拼接,最終形成了這張由1000多個星系組成的星空照片。
這些星系大多數都是我們的銀河系的鄰居,但是它們又都離我們非常遠,是以在肉眼的觀測中是很難看到它們的身影的。
同時,在這1000多個星系中,有一個星系叫做“哈勃深空場”中的一個小區域,它是這張“哈勃超深空照片”中最為特别的一個區域,因為它聚集了大量的星系。
結語
擁有“韋伯之大眼”的韋伯望遠鏡能夠将對宇宙的認知更加深入,并且在紅外觀測方面也有着獨特的優勢,這也将為我們帶來更多關于宇宙的新視角。