韋伯望遠鏡發射 開啟天文學新紀元 (科學人 Scientific American)

簡嘉佑 2022/12/11 15:37 點閱 5277 次

How JWST Is Changing Our View of the Universe
詹姆斯.韋伯太空望遠鏡(JWST)於2021年首度發射,紅外線解析程度比其他太空望遠鏡都來得高,靈敏度更是哈伯望遠鏡的百倍以上。該望遠鏡已拍下清晰無比的照片,也發現過去從未發現的早期星系,這也使得人類對太空世界的探測更加深入。

刷新最遠星系紀錄

詹姆斯.韋伯太空望遠鏡的第一張照片於2022年7月向全世界公開,照片清晰呈現出遙遠星體的微弱光芒,NASA更表示,此照片是「早期宇宙最深處、最清晰的紅外線影像」,部分光源甚至可追溯到130億年前。

當距離地球遙遠的星系發出光芒時,會因為宇宙膨脹的原因,產生「紅移」的現象,波長也會持續變寬,導致最後超出過去太空望遠鏡的偵測範圍。而詹姆斯.韋伯太空望遠鏡透過五層大型遮陽板,保持它的鏡片和四個科學儀器在低溫環境中發揮作用,能觀測到更加微弱的天體。

NASA日前公布詹姆斯.韋伯太空望遠鏡的照片,發現有兩個極度遙遠的星系,分別誕生於大爆炸後4.5億年及3.5億年,再度刷新該望遠鏡的紀錄,為目前探測到最遠的星系。

修正對宇宙之初的認識

詹姆斯.韋伯太空望遠鏡發出極度清晰的圖像之後,各界科學家湧入,發表超過200篇論文,更修正了人們對宇宙的想像。因為原先大爆炸理論推測是,在大爆炸發生之後,應該只會有許多碎片、塵埃等物質,但詹姆斯.韋伯太空望遠鏡的圖像卻顯示「大爆炸不久後,就已經出現大型的星系」。

天文學者們推測,雖然目前為止,詹姆斯.韋伯太空望遠鏡只發現到相對明亮的星系,但已經更能說明,宇宙形成初期,發生了一些我們還不知道的事情,導致大量恆星形成。

重新評估宇宙的時刻

天體物理學家斯佩格爾也贊同表示,早期宇宙中,就能看到許多大型恆星誕生,意味著當時環境比原先想像來的「氣壓高」、「溫度高」,磁場也比科學家推論來得早形成,這些條件共同促成恆星的大量誕生。

詹姆斯.韋伯太空望遠鏡開創了一個天文學的新世代,清晰無比的影像為天文學家注入更多活水。對此,天文學家梅森更興奮說到,「是時候重新評估我們對宇宙的想像了,踏入全新未知的領域」。

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