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（觀察者網訊）孕育恒星的搖籃、星系之間的相互作用和系外行星的獨特景觀只是美國航空航天局（NASA）12日發布的一些遙遠宇宙圖像。
經過幾十年的漫長等待，世界終于可以通過韋伯太空望遠鏡看到其窺探到的部分宇宙的高分辨率彩色圖像。
這些圖像值得等待——它將永遠改變我們看待宇宙的方式。
據美國有線電視新聞網（CNN）報道，韋伯太空望遠鏡穿透宇宙塵埃的能力揭開了星云中曾不為人知的恒星誕生地，這或將為恒星的形成提供新的見解。
首批圖像
拜登11日便迫不及待公布的“韋伯的首次深空”照片——星系團SMACS 0723。除此之外，韋伯太空望遠鏡此批拍攝的圖像還包括船底座星云、WASP-96b、南環星云和斯蒂芬五重星系。
星系團SMACS 0723
韋伯太空望遠鏡拍攝的首張全彩色圖像 圖源：NASA（下同）
SMACS 0723星系團包含了數千個星系，距離地球46億光年。這張照片展現的是該星系團約46億年前的樣子，是迄今為止最深空、最清晰的遙遠宇宙的紅外圖像。由12.5個小時以內近紅外相機拍攝的不同波長的圖像合成，其在紅外波長上達到的深度超過了哈勃太空望遠鏡需要花費數周時間才能到達最深處的視野。
圖像上有一部分是來自“宇宙大爆炸”不久后的光，也就是130多億年前。美國航天局表示，“SMACS 0723”星系團的總質量使其可以產生“引力透鏡”效應，放大了它背后更遙遠的星系。清華大學天文系副教授蔡崢曾在談到韋伯空間望遠鏡時說，它現在探測到的有些光是從特別遠的星系傳過來的，比如130億年前就發出來的光到現在才被望遠鏡捕捉到，而當時的宇宙還處于嬰兒期，因此人類有望通過望遠鏡看到宇宙嬰兒時期的樣子。
船底座星云
用韋伯太空望遠鏡觀察的宇宙 圖源：NASA（下同）
這幅點綴著閃閃發光的恒星，由“山脈”和“山谷”組成的景觀被稱為“宇宙懸崖”，這實際上是船底座星云中一個名為NGC 3324附近年輕的恒星形成區域的邊緣，它距離我們約7600光年。
圖中的最高“峰”大約有7光年。在強烈的紫外線輻射和恒星風的作用下，星云形成了一個洞穴狀的區域，這些恒星來自于圖中所示的區域上方的質量極高、溫度極高的年輕恒星。
韋伯太空望遠鏡的近紅外相機 (NIRCam) 以及中紅外相機 (MIRI) 捕捉到了這幅圖像，首次揭示了以前不可見的恒星誕生區域。
船底座星云，又稱NGC 3372，是許多大質量恒星和多變星云的家園。它是夜空之中最大的彌散星云之一，比著名的獵戶座大星云大四倍以上。此星云內最活躍的恒星海山二，曾是1830年代天空最明亮的恒星之一，不過此后已大幅度變暗。除了海山二可能即將發生超新星爆炸之外，X射線波段影像亦顯示大部分的船底座星云，都曾經是超新星工廠。
斯蒂芬五重星系
斯蒂芬五重星系位于天馬座，是目前最為人熟知的致密（四合）星系群，距離2.8億光年處的一個星系。天文學家愛德華·斯蒂芬在1877年在法國進行觀測時首先發現了這一星系群。
斯蒂芬五重星系中的各成員星系之間相互碰撞，數百萬年來發出明亮的光芒。
在這幅擁有1.5億像素的圖像中，韋伯太空望遠鏡揭示了斯蒂芬五重星系前所未見的細節，給天文學家提供了星系間的相互作用，如何相互觸發恒星形成，以及這些星系中的氣體是如何受到干擾的第一手資料。
由數百萬顆年輕恒星組成的閃閃發光的星團和新星誕生的星爆區域為這幅圖像增添了光彩。最引人注目的是，當其中一個星系NGC 7318B撞擊星團時，韋伯還捕捉到了巨大的沖擊波。
NASA介紹稱，斯蒂芬五重星系是用于研究所有星系演變基本過程的神奇“實驗室”。韋伯提供的信息為銀河系相互作用如何推動早期宇宙的星系演化提供了新的見解。
南環星云
這是關于恒星演化的照片。
韋伯太空望遠鏡對南環星云進行了全新的觀察。
南環狀星云（NGC3132）是位于船帆座的一個行星狀星云，由中心的恒星死亡后向外噴發的物質形成，距離我們約2000光年。
這組照片中，左邊是通過近紅外相機拍攝，照片的星云中心僅可見一顆恒星，即為噴發出行星狀星云的暮年白矮星，右邊則是通過中紅外相機拍攝，照片中揭示了星云中心第二顆布滿塵埃的恒星。這顆恒星仍處于演化早期階段，它緊密地圍繞它的伴星運行，同時周期性地噴射出一層層的氣體和塵埃，韋伯太空望遠鏡首次揭示了這顆恒星被塵埃包裹著。這對旋渦組合創造了一種不對稱貝殼的奇妙景觀。
不同于誕生恒星的彌漫星云，行星狀星云由步入暮年的恒星噴出的氣體和塵埃殼構成。最著名的行星狀星云當屬金牛座的蟹狀星云。
WASP-96b
WASP-96 b于2014年被發現，是銀河系之中已經確認的5000余顆太陽系外行星之一，它位于距離地球1150光年之外的鳳凰座。
這顆行星的質量大約是木星的一半，直徑是木星的1.2倍，距離中央恒星非常近，公轉周期僅3.4個地球日，表面溫度非常高，非常適合進行大氣觀測。
韋伯望遠鏡通過攜帶的近紅外成像儀和無狹縫光譜儀（NIRISS）對WASP-96 b的大氣層進行了有史以來最詳細的近紅外透射光譜，透射光譜揭示了之前隱藏的大氣細節：存在水的明確特征、部分分子光譜，有的有散射現象，這意味著可能行星上有霾的現象。這些都是基于之前的觀測而猜測不存在的。
研究人員將能夠利用光譜得出一系列有用信息來推斷行星的整體構成，以及它是如何形成的，何時形成的，在哪里形成的。
當地時間2020年2月28日，美國宇航局詹姆斯·韋伯太空望遠鏡。 圖源：視覺中國
耗資100億美元的韋伯太空望遠鏡由美國航天局與歐洲航天局、加拿大航天局聯合研究開發，被認為是哈勃太空望遠鏡的繼任者，其升空之旅已經被推遲了好幾年，甚至被戲稱為“鴿王”。據美國航天局介紹，韋伯空間望遠鏡是該機構迄今建造的最大、功能最強的空間望遠鏡，其主鏡直徑6.5米，由18片巨大六邊形子鏡構成，配有5層可展開的遮陽板，總造價約100億美元。
在經歷十四年的不斷延遲后，韋伯太空望遠鏡于2021年12月25日從法屬圭亞那庫魯航天中心發射升空，今年6月正式開始工作。
目前，韋伯太空望遠鏡在位于圍繞日地系統第二拉格朗日點的運行軌道，距地球約150萬千米。根據NASA副局長帕姆·梅爾羅伊介紹，其科學任務預計將持續10年，但韋伯有足夠的燃料能夠運行20年。
韋伯太空望遠鏡的近紅外相機使遙遠的星系清晰地聚焦在一起——它們具有以前從未見過的微小而模糊的結構，包括星團和漫射特征。隨著韋伯尋找宇宙中最早的星系，研究人員很快就會開始更多的了解星系的質量、年齡、歷史和組成成分。
這次公布的照片只是韋伯太空望遠鏡拍攝的眾多照片中的一部分 。未來，韋伯望遠鏡將繼續觀測系外行星的大氣層，其中一些系外行星可能適合居住，除此之外，它或將為尋找地球外生命的研究提供線索。
