美國國家航空暨太空總署( NASA )與歐洲太空總署( ESA )和加拿大太空總署( CSA )合作的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(後文簡稱 Webb ),將於 2022年7月12日 發佈其首張全彩圖像和光譜資料。作為有史以來發射到太空的最大、最複雜的天文臺, Webb 在開始科學工作之前,經歷了六個月的準備期——根據太空環境校準儀器和鏡片[1]。在這過程中,同樣得益于新技術的開發和謹慎的任務規劃[2],已經生成了第一批圖像和資料:展示了 Webb 的全部實力,準備開始其科學任務[3]並展開紅外宇宙。

「隨著我們為科學準備天文臺的工作接近尾聲,我們即將迎來一個令人難以置信的激動人心的宇宙發現時期。 Webb 的第一張全彩圖像的發佈將為我們所有人提供一個獨特的時刻,讓我們停下腳步,驚歎於人類從未見過的景象。」 NASA 華盛頓總部 Webb 專案科學家埃裡克·史密斯說。「這些照片將是數十年奉獻、才華和夢想的結晶,但它們也將僅僅是開始。」

詹姆斯·韋伯太空望遠鏡拍攝的第一張照片

詹姆斯·韋伯太空望遠鏡拍攝的第一張照片

詹姆斯·韋伯太空望遠鏡

詹姆斯·韋伯太空望遠鏡

照片正在創建中

Webb 首先關注的專案由位於巴爾的摩的太空望遠鏡科學研究所( Space Telescope Science Institute, STScI )決定,該研究所是由 NASA 、 ESA 、 CSA 合作項目,也是 Webb 的科學任務運營所在地。

STScI 的 Webb 專案科學家、天文學家 Klaus Pontoppidan 說:「我們對 Webb 的第一批圖像和資料的目標是展示望遠鏡的強大並預覽即將到來的科學任務。他們(圖片)肯定會為天文學家和公眾帶來期待已久的驚喜。」

一旦Webb的每台儀器[4]都經過校準、測試並由其科學和工程團隊批准,將進行第一批圖像和光譜觀察。 該團隊將通過一個國際委員會預先選擇和優先考慮的目標清單來行使 Webb 的強大能力。 然後製作團隊將從Webb的儀器科學家那裡接收資料,並將其處理成圖像供天文學家和公眾使用。

STScI 的科學視覺開發人員 Alyssa Pagan 說:「能夠參與其中,我感到非常榮幸,通常情況下,從原始望遠鏡資料獲取到傳達有關宇宙科學資訊,以及最終清晰圖像的過程可能需要數周到一個月的時間。」

我們將看到什麼?

詹姆斯·韋伯太空望遠鏡

詹姆斯·韋伯太空望遠鏡

雖然 Webb 的第一張全彩圖像的精心策劃已經進行了很長時間,但新望遠鏡功能如此強大,以至於仍然很難準確預測第一張圖像的外觀。

STScI 的首席科學視覺開發人員 Joseph DePasquale 說: 「當然,有些東西是我們期待和希望看到的,但是我們只有在分析新的望遠鏡和新的高解析度紅外儀器提供的資料後,才能看見。」

早期的校準圖像[5]已經展示了 Webb 紅外視圖前所未有的清晰度。然而,這些新圖像將是第一張全彩圖片,也是第一張展示 Webb 完整科學能力的圖片。除了圖像之外, Webb 還將捕獲光譜資料——天文學家可以在光線下[6]讀取的詳細資訊。第一批圖像材料包將突出此次任務的科學主題[7],也將是 Webb 長期工作的重點:早期宇宙、星系隨時間的演化、恒星的生命週期和其他世界。 Webb 的所有調試資料——校準望遠鏡和準備儀器時獲得的資料——也將公開。

早期的校准图像[5]已经展示了 Webb 红外视图前所未有的清晰度。然而,这些新图像将是第一张全彩图片,也是第一张展示 Webb 完整科学能力的图片。除了图像之外, Webb 还将捕获光谱数据——天文学家可以在光线下[6]读取的详细信息。第一批图像材料包将突出此次任务的科学主题[7],也将是 Webb 长期工作的重点:早期宇宙、星系随时间的演化、恒星的生命周期和其他世界。 Webb 的所有调试数据——校准望远镜和准备仪器时获得的数据——也将公开。

下一步的計畫

詹姆斯·韋伯太空望遠鏡

詹姆斯·韋伯太空望遠鏡

科學!在拍攝完第一張圖像後, Webb 將開始進行科學觀測,繼續探索任務的主要科學目標。團隊已經通過競爭程式[8]申請了使用望遠鏡的時間,天文學家稱之為第一個「週期」,即第一年的觀測。他們已經進行了仔細的觀測安排以最有效地利用望遠鏡。

這些觀測結果標誌著 Webb 一般科學運作的正式開始。天文學家將使用 Webb 觀測紅外宇宙,分析收集到的資料,並發表有關他們發現的科學論文。

除了已經為 Webb 計畫好的工作之外,還可能會有天文學家無法預料的意外發現。例如,1990年哈伯太空望遠鏡發射時,暗能量[9]是完全未知的。現在它是天體物理學中最令人興奮的領域之一。 Webb 會發現什麼?
詹姆斯·韋伯太空望遠鏡是世界上首屈一指的太空科學天文臺。 Webb 將解開我們太陽系中的謎團,展望其他恒星周圍的遙遠世界,探索我們宇宙的神秘結構和起源以及我們在其中的位置。


參考來源:

[1]NASA’s Webb In Full Focus, Ready for Instrument Commissioning – James Webb Space Telescope

[2]New Technology Innovations Webb Telescope/NASA

[3]Science Themes – Webb/NASA

[4]Instruments and ISIM (Integrated Science Instrument Module) Webb/NASA

[5]Early alignment imagery

[6]read in light

[7]science themes

[8]competitive process

[9]dark energy

[10]First Images From NASA’s Webb Space Telescope Coming Soon | NASA

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Tan Jinge
Tan Jinge, Editor of sbestimes.com

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    1 Comment

    1. 期待韋伯的表現

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