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韦伯拍摄的一张深空照片,包含1000个星系,它到底有多厉害

作者:资深科普君

导语

“这张照片包含了1000多个星系,看上去星星闪烁的样子,太美了!”

这是美国天文学家埃里克·韦尔顿看到这张被命名为“韦伯之大眼”的照片时的感叹。

这张照片是由美国宇航局哈勃空间望远镜拍摄的,而哈勃望远镜的继任者,韦伯望远镜也被誉为“吃掉天文学的望远镜”。

那么这张照片又有多厉害呢?

它能带给我们多少新的视角?

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一、望远镜的发明。

人类对宇宙的好奇和探索始于思考之初,但是由于受到技术条件的限制,所以对宇宙的探索也一直处于比较被动的状态,直到望远镜的发明,这才为对宇宙的观测和探索提供了有利条件。

尽管望远镜的发明者众说纷纭,但是不少人都认为望远镜的发明者是伽利略。

此前,伽利略就在日常生活中一直使用木质望远镜来观测天空中的各种天体,并在这个过程中积累了丰富的观测经验。

1609年,伽利略听闻荷兰商人汉斯·利普希在此前发明了一种称为“远视镜”的光学器械,可以放大目标物体的影像,于是他也想起用这种仪器来做天文观测。

经过多次尝试,伽利略终于成功地将这种远视镜制作成了一种新的天文观测工具,并且在1609年6月25日观测到了“月球的山脉”和“木星的四颗卫星”。

之后,他又对他的朋友和学生们进行了展示,并且在1609年8月通过书信的形式向公众介绍了他的发明和观测成果。

此时,人们才开始逐渐知道这种新兴的天文观测工具,并且很快就被各国的学者们所重视和使用。

受到伽利略的启发,人们又陆续在望远镜的基础上进行改进和完善,最终形成了各种各样的望远镜。

此后,人类对宇宙的探索之路就越走越宽,各种类型的望远镜也在不断涌现,而其中最伟大的一款望远镜当属哈勃望远镜。

哈勃望远镜是美国宇航局在1990年所发射的一款太空望远镜,也是人类历史上第一个真正意义上的太空望远镜。

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在之前的太空望远镜中,很多都是通过搭载人造卫星的方式将望远镜送入太空中,而哈勃望远镜则是将望远镜的整体弄到太空中,并且在1993年,美国宇航局也在哈勃望远镜上进行了一次维护。

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哈勃望远镜一经发射就成为了众人瞩目的焦点,因为它不仅拥有超强的观测能力,而且在观测精确度方面也是前无古人。

利用哈勃望远镜,我们不仅能够观测到地球外的星系、星团、星云等天体,而且还能够研究宇宙中的一些基本性质问题,例如黑洞、暗物质、暗能量等。

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同时,哈勃望远镜还能够帮助我们寻找类地行星、观测行星大气、寻找外星生命等。

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二、韦伯望远镜。

虽然哈勃望远镜是一个伟大的发明,但是它毕竟是在30年前发射的,所以它在观测能力上有所不足,而且它的技术水平也相对来说较低。

在40年的发展时间中,科学家们又在哈勃望远镜的基础上进行了无数次的改进和升级,并且在2018年,美国宇航局又推出了哈勃望远镜的继任者——韦伯望远镜。

韦伯望远镜在技术方面有着更加深入的能力,而且其技术水平也远超哈勃望远镜,可以说是继哈勃望远镜之后的又一伟大的发明。

韦伯望远镜全称为詹姆斯·韦伯太空望远镜,是美国宇航局和欧洲航天局于2018年共同研制并计划在2021年发射的一款太空望远镜。

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相较于哈勃望远镜,韦伯望远镜在各方面都进行了全方位的提升,并且韦伯望远镜的发射也耗资90亿美元,所以它也被为“吃掉天文学望远镜”。

韦伯望远镜由主镜、太阳阵列、科学仪器等组成,而且其主镜是由18块六边形镜片组成,每块镜片都有2.5米长,重约900公斤。

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这些镜片是由硅碳化锗材质制成的,而且它们的表面都被涂上了一层反射率极高的铝膜,以便于提高镜片的反射能力。

在观测过程中,韦伯望远镜不但可以根据光的特性来观测天体,并且还可以根据天体发出的红外光来进行观测,同时,韦伯望远镜的主镜也可以通过微型马达来调整曲率,从而提高它的聚焦精准度。

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另外,韦伯望远镜还设计了巨大的遮阳装置,这个遮阳装置有15米长,它的作用就是为了代替镜筒,这样可以使望远镜更轻便,而且也可以降低发射难度,减少发射费用。

韦伯望远镜在科学仪器方面也进行了全面的升级,它不仅可以进行观测、拍照等,还可以进行光谱分析、测距等。

同时,韦伯望远镜还能够收集红外光,所以它可以帮助我们观测红移的星系,从而帮助我们研究宇宙的早期。

韦伯望远镜还设计了一种能低于液氮冰点的传感器,这种传感器是由氮化铟材质制成,它的作用就是为了提高韦伯望远镜在观测红外光方面的灵敏度,从而使它能够更加清晰地观测红移的星系。

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三、韦伯之大眼。

在2022年,美国宇航局宣布韦伯望远镜完成了它的主镜的组装工作,而在此前,科学家们已经利用哈勃望远镜观测过“韦伯之大眼”。

这张照片拍摄于2004年,而且它不是一张照片,而是一张由哈勃望远镜拍摄的由1000多个星系组成的星空照片。

在这张照片中,许多星系看上去像是一颗颗闪烁的星星,不仔细看真的很难看出来,而且这么多星系都聚集在一起,真的非常壮观。

这也是哈勃望远镜的独特之处,它能够将那些难以观测的星系通过拼接照片的方式呈现在我们面前。

这张照片也不是一张独立的照片,而是一张由哈勃望远镜拍摄的“哈勃超深空照片”,这张照片是由哈勃望远镜在1995年中途通过拍摄一张“哈勃深空照片”后不久拍摄。

而这张“哈勃超深空照片”是在2003年拍摄的,而在2004年,哈勃望远镜又对这张“哈勃超深空照片”进行了一次综合照片的拼接,最终形成了这张由1000多个星系组成的星空照片。

这些星系大多数都是我们的银河系的邻居,但是它们又都离我们非常远,所以在肉眼的观测中是很难看到它们的身影的。

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同时,在这1000多个星系中,有一个星系叫做“哈勃深空场”中的一个小区域,它是这张“哈勃超深空照片”中最为特别的一个区域,因为它聚集了大量的星系。

结语

拥有“韦伯之大眼”的韦伯望远镜能够将对宇宙的认知更加深入,并且在红外观测方面也有着独特的优势,这也将为我们带来更多关于宇宙的新视角。

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