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韦伯首张遥远太空直接图像,揭天文学变革时刻

2022年9月2日7:24 未解之谜网

    周四(9月1日),美国宇航局(NASA)发布首张詹姆斯‧韦伯太空望远镜拍摄的遥远太空的直接图像。图像展示的是一颗系外气态巨行星,没有岩石表面,不适合人类居住。[NASA/ESA/CSA, A Carter (UCSC), the ERS 1386 team, and A. Pagan (STScI)]

    周四(9月1日),美国宇航局(NASA)发布首张詹姆斯‧韦伯太空望远镜拍摄的遥远太空直接图像。图像展示的是一颗系外气态巨行星,没有岩石表面,不适合人类居住。

    韦伯图像中的系外行星,称为HIP 65426 b。NASA表示,韦伯望远镜用红外线观察,这使它有能力窥视宇宙的远方和深处,并发现其它望远镜无法捕捉到的难以捉摸的天体。此次发布的图像强调了HIP 65426 b在四个不同的红外光带中的样子。

    “这是一个变革性的时刻”

    英国埃克塞特大学物理学和天文学副教授萨沙‧欣克利(Sasha Hinkley)说:“这是一个变革性的时刻,不仅对韦伯来说,而且对整个天文学来说也是如此。”欣克利通过大型国际合作领导了这些观测。韦伯望远镜是由NASA与其合作伙伴ESA(欧洲航天局)和CSA(加拿大航天局)合作领导的一项国际任务。

    HIP 65426 b大约是木星质量的6到12倍,年龄在1,500万到2,000万年之间。相比之下,地球大约有45亿年的历史,所以这是一颗年轻的行星。HIP 65426 b距其主星的距离也是地球距太阳的100倍。

    天文学家于2017年使用位于智利的欧洲南方天文台超大望远镜上的SPHER仪器发现了这颗行星,并使用短红外波长的光拍摄了它的图像。NASA表示,韦伯的视角是在更长的红外波长下,揭示了地面望远镜无法探测到的行星新细节,因为地球大气有内在红外光辉。

    韦伯首次捕捉到的系外行星已经暗示未来探索更遥远世界的可能性。

    周四(9月1日),美国宇航局(NASA)发布首张詹姆斯‧韦伯太空望远镜拍摄的遥远太空的直接图像。图像展示的是一颗系外气态巨行星,没有岩石表面,不适合人类居住。[NASA/ESA/CSA, A Carter (UCSC), the ERS 1386 team, and A. Pagan (STScI)]

    韦伯为何有能力拍摄系外行星直接图像

    拍摄系外行星的直接图像具有挑战性,因为恒星比行星亮得多。HIP 65426 b行星的近红外光比它的主星暗10,000多倍,中红外光暗数千倍。但由于HIP 65426 b距其主星的距离足够远,韦伯可以轻松地将行星与图像中的恒星分开。

    韦伯的近红外相机(NIRCam)和中红外仪器(MIRI)都配备了日冕仪,这是一组可以阻挡星光的微型面罩,使韦伯能够直接拍摄某些此类系外行星的图像。美国宇航局的南希‧格雷斯罗马太空望远镜计划(Nancy Grace Roman Space Telescope)在2020年代晚些时候发射,它将展示更先进的日冕仪。

    “韦伯日冕仪在抑制主星光线方面的效果确实令人印象深刻。”欣克利说。

    在每张滤镜图像中,行星都显示为形状略有不同的光团。四张行星图片中的每一张都有一颗小小的白星。这标志着主星的位置,它已被隐藏在视野之外。

    韦伯探索太空宝藏之旅刚刚开始

    “获得这张照片感觉就像在挖掘太空宝藏。”负责图像分析的加州大学圣克鲁兹分校博士后研究员艾林‧卡特(Aarynn Carter)说,“起初我能看到的只是来自恒星的光,但经过仔细的图像处理,我能够去除那些光并发现这颗行星。”

    虽然这不是第一张从太空拍摄的系外行星直接图像——哈勃太空望远镜之前已经捕获了直接的系外行星图像——但HIP 65426 b为韦伯的系外行星探索指明了前进方向。

    “我认为最令人兴奋的是我们才刚刚开始。”卡特说,“还有更多系外行星的图像将塑造我们对它们的物理、化学和形成的整体理解。我们甚至还可能发现以前未知的行星。”

    韦伯在2021年年底发射,经历了漫长的部署过程,已经提供了多种多样的图像和观测,从辉煌的星云到发现系外行星大气中的二氧化碳。

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