感谢韦布,我们看见了宇宙更久远的童年

前沿科技 2年前 (2022) 虚像
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昨晚到今天,我们被同一批照片刷屏了。

它们是韦布望远镜发布的首批全彩照片。

迄今为止宇宙最深的红外图像星系团 SMACS 0723,又称韦布深空照。

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南环星云。

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斯蒂芬五重奏。

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船底座星云。

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在星辰组成的无穷长江中,名为智人的微小物种,有幸瞥见了更远的宇宙。

" 探索自然的过程中,科学总是时能够探索出自然所具有的令人尊崇和敬畏之处。理解的行为本身,就是对人类加入和溶入到宇宙之壮美中的一种盛赞。"

我们理解宇宙有很多手段。

望远镜观测,说来有些不可思议,就是给宇宙照镜子。

韦布,就是那块镜子。

韦布,全称詹姆斯 · 韦布空间望远镜(James Webb Space Telescope,缩写 JWST),是 NASA 与欧空局合作研发的红外线太空望远镜,哈勃望远镜的新同事,史匹哲太空望远镜的后继者。

20 多年里,哈勃让人类看到了横跨宇宙、几十亿甚至几百亿年前的星光。

今年 3 月,它还拍到了迄今距地球最远(129 亿光年)的恒星,被命名为 " 埃雅仁迪尔 ",托尔金笔下最明亮的星辰。

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这颗星星就是埃雅仁迪尔

但那并不是宇宙的尽头。

韦布看得更清,更远。

星系数量、形状、引力透镜现象等细节一览无余,好像突然戴上了眼镜。

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同一星区 韦布 VS 哈勃

Quanta 杂志有一篇获得 2022 年普利策释义性报道奖的文章,讲述了韦布这块镜子的故事。

以下转述自游识猷老师的原文翻译:

想要看见宇宙的远古,必须先磨出一面房屋一样大的镜子。

够大、够平,才能收集并聚焦最遥远星系的微光。

宇宙中、尤其是地球本身及周围星体各种各样的热源,很容易就淹没了远古恒星弱小的光芒。

因此,大镜子必须非常冷。

它必须被发射到太空里一个特定的点,日地拉格朗日 L2 点,即日地连线上。

在这里架起一个网球场大小的遮阳罩,望远镜就可以同时挡住日、地、月,进入极度深寒的状态(-223 ℃),探测到宇宙黎明时的微弱热量。

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遮阳罩太轻薄了,万一展开时钩破,整个望远镜就废了。

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没有火箭能装下这么大的镜子。于是,镜子必须被折叠,分割成 18 个镜片组成的蜂窝阵列。

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镜片在太空中展开后,必须排列到近乎完美的地步,才能开始观测。

这就需要精度极高的电机,能轻轻推动镜片,移动的距离可以精确到病毒宽度的一半。

......

中间省略无数步骤。

韦布耗时 20 年,花费 100 亿美元。每一小步,都有无数让整个项目打水漂的坑。

所以它比原计划迟了 14 年,预算超了 20 倍。

游识猷老师写道:韦布是个一锤子买卖。它离我们 150 万千米,万一出了问题也不能飞过去修,科学家和工程师们只能抱头痛哭,别无他法。

可它竟然成了。

韦布的探测能力,用项目首席科学家、诺奖得主、天体物理学家约翰 · 马瑟的话说就是:

" 它有能力从地球上探测到月球上一只大黄蜂发出的热量。"

这块镜子,让人想起大刘的《朝闻道》和《中国太阳》。

有人劝说科学家们放弃虚无缥缈的宇宙的美,享受俗世的美。科学家的回复是:所有的生活都是合理的。

水娃执意踏上星际探测,他说:

有人从不向与己无关的尘世之外扫一眼,有的人则用尽全部生命,只为看一眼人类从未见过的事物。我们有权选择各种生活,包括在遥远太空中飘荡的一面镜子上的生活。

韦布这块镜子拍到了什么呢?

很多人对着「哈勃 vs 韦布对比图」看了一天,因为实在过瘾。

二者相比,技术的飞跃太明显、太激动人心。

我们看到了,宇宙更久远的童年——婴儿时期的宇宙。

我们更清晰地看到了,宇宙如此空旷,又如此拥挤。

这是南环星云,距离地球约 2000 光年,是围绕着一颗垂死恒星的膨胀气体云。

它像宇宙中的一颗蓝色水晶,又像生命诞生之初的一粒细胞。

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相较于哈勃这张(1998 年拍摄),可以看出更多气体和尘埃的细节。

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位于天马星座的 " 斯蒂芬五重奏 ",包含 5 个星系,距地球约 2.9 亿光年。

这个星系群最初被人类发现,是在—— 1877 年!

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这张由哈勃于 2009 年拍摄。

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最恢宏的一张,是天空中最明亮的星云之一:船底座星云。

它就像夜晚月光下崎岖的悬崖。

正中间那个 " 山峰 " 的 " 高度 ",有 7 光年。

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哈勃拍摄。

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又像极了梵高的《麦田群鸦》。

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卡尔 · 萨根这样形容宇宙的终极诱惑:

" 赫尔曼 · 梅尔维尔在小说《白鲸》中曾代表全体漫游者宣告:来自远方的诱惑一直在折磨着我,我注定要在禁海之上航行!"

" 前路迢迢,轻声召唤,如同一首几乎被遗忘的童年歌谣。"

今天,我们用最原始、最接近孩童的手段——看,见识了宇宙的幼年。

「人类啊,终于凭借自己的力量来到这里了吗?终有一日,你们会与我们一起,并肩穿梭于星球之间。」

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版权声明:虚像 发表于 2022年7月14日 am12:44。
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