詹姆斯·韦伯太空望远镜揭示了星系演化和黑洞

詹姆斯·韦伯太空望远镜揭示了星系演化和黑洞

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斯蒂芬五重奏（Stephan ‘s Quintet）是由五个星系组成的视觉组合，以其在假日经典电影《Stephan ‘s Quintet》中的突出表现而闻名，NASA的詹姆斯·韦伯太空望远镜以全新的视角揭示了斯蒂芬五重奏。这幅巨大的拼图是韦伯迄今为止拍摄的最大图像，覆盖了月球直径的五分之一。它包含超过1.5亿像素，由近1,000个独立的图像文件构成。来自韦伯的信息为星系相互作用如何推动早期宇宙中的星系演化提供了新的见解。 凭借其强大的红外视觉和极高的空间分辨率，韦伯展现了这个星系群中前所未有的细节。由数百万颗年轻恒星组成的闪闪发光的星团和新恒星诞生的星暴区为这幅图像增光添彩。由于引力相互作用，气体、尘埃和恒星的扫尾正从几个星系中被拉出。最引人注目的是，韦伯捕捉到了其中一个星系NGC 7318B撞击星系团时产生的巨大冲击波。 斯蒂芬五重奏中的五个星系也被称为希克森致密星系群92（HCG 92）。虽然被称为“五重奏”，但只有四个星系真正靠得很近，并卷入了一场宇宙之舞。第五个也是最左边的星系被称为NGC 7320，与其他四个星系相比，它在前景中位置很好。NGC 7320距离地球4000万光年，而其他四个星系（NGC 7317、NGC 7318A、NGC 7318B和NGC 7319）距离地球约2.9亿光年。从宇宙的角度来看，与数十亿光年远的遥远星系相比，这仍然是相当的接近。研究这些相对较近的星系有助于科学家更好地了解在更遥远的宇宙中看到的结构。 这种近距离为天文学家提供了一个近距离的座位，见证星系之间的合并和相互作用，这对所有星系的演化都至关重要。科学家们很少能如此详细地看到相互作用星系是如何彼此的恒星形成，以及这些星系中的气体是如何受到干扰。斯蒂芬五重奏是一个神奇的“实验室”，用于研究所有星系的基本过程。 在早期宇宙中，这样的紧密群可能更为常见，因为它们的过热、不断膨胀的物质可能为高能黑洞（称为类星体）提供了燃料。即使在今天，星系群中最顶端的星系NGC 7319仍然拥有一个活跃的星系核，这是一个质量为太阳2400万倍的超大质量黑洞。它正在积极吸收物质，并释放出相当于400亿个太阳的光能。 韦伯用近红外光谱仪（NIRSpec）和中红外仪器（MIRI）详细研究了活跃星系核。这些仪器的积分场单元（IFU）是相机和光谱仪的组合，为韦伯团队提供了一个“数据立方体”，即星系核心光谱特征的图像集合。 与医学磁共振成像（MRI）很相似，IFUs允许科学家将信息“切分”成许多图像以进行详细研究。韦伯穿透了围绕在星系核周围的尘埃罩，揭示了活动黑洞附近的热气体，并测量了明亮流出物的速度。望远镜以前所未有的细节水平观察到了黑洞驱动的流出物。 在NGC 7320（视觉组中最左侧和最近的星系）中，韦伯能够分辨出单个恒星，甚至是星系的明亮核心。 作为奖励，韦伯揭示了一个由数千个遥远的背景星系组成的浩瀚海洋，让人想起哈勃的深场。 结合史上最详细的红外图像和近红外摄像机（NIRCam），韦伯的数据将提供大量有价值的新信息。例如，它将帮助科学家了解超大质量黑洞的供养和生长速度。韦伯还更直接地看到了恒星形成区域，并能检测尘埃的排放——这是迄今为止无法获得的细节。 斯蒂芬五重奏位于飞马星座，1877年由法国天文学家埃杜厄德·斯蒂芬发现。 影像来源：NASA, ESA, CSA, and STScI 詹姆斯·韦伯太空望远镜是世界上首屈一指的太空科学天文台。韦伯将解开我们太阳系中的谜团，展望其他恒星周围的遥远世界，探索我们宇宙的神秘结构和起源以及我们在其中的位置。韦伯是由NASA及其合作伙伴 ESA和CSA领导的一项国际计划。 NASA总部为该局的科学任务理事会监督该任务。位于马里兰州绿带的NASA戈达德航天飞行中心为该机构管理韦伯，并监督空间望远镜科学研究所、诺斯罗普·格鲁曼公司和其他任务合作伙伴执行的任务工作。除戈达德外，NASA的几个中心也为该项目做出了贡献，包括位于休斯顿的约翰逊航天中心、南加州的喷气推进实验室、阿拉巴马州亨茨维尔的马歇尔太空飞行中心、加州硅谷的艾姆斯研究中心等。 NIRCam由亚利桑那大学和洛克希德·马丁公司先进技术中心的一个团队建造。 MIRI由ESA和NASA提供，仪器由国家资助的欧洲研究所联盟（MIRI 欧洲联盟）与 JPL 和亚利桑那大学合作设计和制造。 从太空望远镜科学研究所下载此图像的全分辨率、未压缩版本和支持视觉效果：https://webbtelescope.org/contents/news-releases/2022/news-2022-034 参考来源： https://www.nasa.gov/image-feature/goddard/2022/nasa-s-webb-sheds-light-on-galaxy-evolution-black-holes

詹姆斯·韦伯太空望远镜揭示了宇宙峭壁，恒星诞生的闪耀景观

詹姆斯·韦伯太空望远镜揭示了宇宙峭壁，恒星诞生的闪耀景观

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这片由“山脉”和“山谷”组成的景观上点缀着闪闪发光的恒星，实际上是船底座星云中一个名为NGC3324的年轻恒星形成区域的边缘。这张由NASA新的詹姆斯·韦伯太空望远镜用红外线下拍摄的图像首次揭示了以前不可见的恒星诞生区域。 被称为宇宙悬崖的韦伯看似3D的画面看起来就像月光下的夜晚崎岖的山脉。实际上，它是NGC3324内气态空腔的边缘，这张图像中最高的“山峰”大约有7光年高。这个海绵状区域是由星云中强烈的紫外线辐射和恒星风从位于气态空腔中心的极大质量、炽热的年轻恒星雕刻而成的，位于该图像所示区域的上方。 来自年轻恒星的炽热的紫外线辐射正在慢慢侵蚀星云的墙壁，塑造星云。巨大的柱子耸立在发光的气体墙上方，抵抗着这种辐射。看似从天体“山脉”升起的“蒸汽”，实际上是炽热的电离气体和热尘埃，由于无休止的辐射而从星云中流出。 韦伯揭示了在可见光照片中完全隐藏的新兴恒星托儿所和单个恒星。由于韦伯对红外光的敏感性，它可以透过宇宙尘埃看到这些物体。在这张照片中清晰可见的原恒星喷流，从这些年轻恒星中射出。最年轻的辐射源出现在云的黑暗、多尘区域，呈红点状。处于恒星形成最早、快速阶段的物体很难捕捉，但韦伯的极端灵敏度、空间分辨率和成像能力可以记录这些难以捕捉的事件。 NGC3324的这些观测将阐明恒星形成的过程。恒星的诞生会随着时间的推移而传播，这是由侵蚀气态空腔的扩张引发。当明亮的电离边缘进入星云时，它会慢慢地推入气体和尘埃。如果边缘遇到任何不稳定的物质，增加的压力将触发物质坍塌并形成新的恒星。 相反，随着造星物质被侵蚀，这种类型的干扰也可能阻止恒星的形成。这是激发恒星形成和停止恒星形成之间非常微妙的平衡。韦伯将解决现代天体物理学的一些重大的开放性问题：是什么决定了在某个区域形成的恒星数量？为什么恒星会以一定的质量形成？ 韦伯还将揭示恒星形成对巨大气体和尘埃云演化的影响。虽然大质量恒星（伴随着狂风和高能量）的影响通常很明显，但人们对更多的低质量恒星的影响知之甚少。当它们形成时，这些较小的恒星会产生狭长的、对立的喷流，这可以向云层注入大量的动量和能量。这减少了孕育新恒星的星云物质的比例。 到目前为止，科学家对大量年轻的、能量更大的低质量恒星的影响知之甚少。通过韦伯望远镜，他们将能够获得关于它们的数量和对整个星云的影响的全面普查。 NGC3324位于大约7,600光年之外，由韦伯的近红外相机（NIRCam）和中红外仪器（MIRI）拍摄。 NIRCam以其清晰的分辨率和无与伦比的灵敏度揭示了数百颗以前隐藏的恒星，甚至是众多的背景星系。 在MIRI看来，年轻的恒星和它们尘土飞扬的形成行星的原行星盘在中红外线中闪耀着明亮的光芒，呈现出粉红色和红色。MIRI揭示了嵌入尘埃中的结构，并揭示了大量喷流和外流的恒星来源。在MIRI的作用下，山脊表面的热尘埃、碳氢化合物和其他化合物会发光，呈现出锯齿状岩石的外观。 NGC3324于1826年由詹姆斯·邓洛普（JamesDunlop）首次编目。从南半球可见，它位于船底座星云（NGC 3372）的西北角。船底座星云是钥孔星云和活跃、不稳定的超巨星海山二（Eta Carinae）的所在地。 影像来源：NASA, ESA, CSA, and STScI 詹姆斯·韦伯太空望远镜是世界上首屈一指的太空科学天文台。韦伯将解开我们太阳系中的谜团，展望其他恒星周围的遥远世界，探索我们宇宙的神秘结构和起源以及我们在其中的位置。韦伯是由NASA及其合作伙伴 ESA和CSA领导的一项国际计划。 NASA总部为该局的科学任务理事会监督该任务。位于马里兰州绿带的NASA戈达德航天飞行中心为该机构管理韦伯，并监督空间望远镜科学研究所、诺斯罗普·格鲁曼公司和其他任务合作伙伴执行的任务工作。除戈达德外，NASA的几个中心也为该项目做出了贡献，包括位于休斯顿的约翰逊航天中心、南加州的喷气推进实验室、阿拉巴马州亨茨维尔的马歇尔太空飞行中心、加州硅谷的艾姆斯研究中心等。 NIRCam由亚利桑那大学和洛克希德·马丁公司先进技术中心的一个团队建造。 MIRI由ESA和NASA提供，仪器由国家资助的欧洲研究所联盟（MIRI 欧洲联盟）与 JPL 和亚利桑那大学合作设计和制造。 从太空望远镜科学研究所下载此图像的全分辨率、未压缩版本和支持视觉效果：https://webbtelescope.org/contents/news-releases/2022/news-2022-031 参考来源： https://www.nasa.gov/image-feature/goddard/2022/nasa-s-webb-reveals-cosmic-cliffs-glittering-landscape-of-star-birth

詹姆斯·韦伯太空望远镜提供迄今为止最深处的宇宙红外图像

詹姆斯·韦伯太空望远镜提供迄今为止最深处的宇宙红外图像

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NASA的詹姆斯·韦伯太空望远镜拍摄了迄今为止最深处、最清晰的遥远宇宙红外图像。这张被称为韦伯第一深场的星系团SMACS0723的图像充满了细节。 数千个星系——包括在红外线中观测到的最微弱的物体——首次出现在韦伯的视野中。这片广阔的宇宙覆盖了一片天空，它的大小和地面上某个人在一臂距离外捧着的一粒沙子差不多。 韦伯的近红外相机（NIRCam）拍摄的这个深场是由不同波长的图像合成而成的，总共耗时12.5小时——在红外波长上达到的深度超过了哈勃太空望远镜需要花费数周时间才能到达最深处的视野。 这张照片显示的是46亿年前出现的星系团SMACS 0723。这个星系团的总质量就像一个引力透镜，放大了它后面远得多的星系。韦伯的NIRCam让这些遥远的星系清晰地聚焦在一起——它们有以前从未见过的微小而模糊的结构，包括星团和漫射特征。随着韦伯寻找宇宙中最早的星系，研究人员将很快开始了解更多关于星系的质量、年龄、历史和组成的信息。 这张照片是该望远镜首批全彩图像之一。全套照片将于7月12日星期二美国东部夏令时上午10:30在美NASA电视直播中发布。了解有关如何观看的更多信息。 图片来源：NASA、ESA、CSA 和 STScI 詹姆斯·韦伯太空望远镜是世界上首屈一指的太空科学天文台。韦伯将解开我们太阳系中的谜团，展望其他恒星周围的遥远世界，探索我们宇宙的神秘结构和起源以及我们在其中的位置。韦伯是由NASA及其合作伙伴 ESA和CSA领导的一项国际计划。 NASA总部为该局的科学任务理事会监督该任务。位于马里兰州绿带的NASA戈达德航天飞行中心为该机构管理韦伯，并监督空间望远镜科学研究所、诺斯罗普·格鲁曼公司和其他任务合作伙伴执行的任务工作。除戈达德外，NASA的几个中心也为该项目做出了贡献，包括位于休斯顿的约翰逊航天中心、南加州的喷气推进实验室、阿拉巴马州亨茨维尔的马歇尔太空飞行中心、加州硅谷的艾姆斯研究中心等。 NIRCam由亚利桑那大学和洛克希德·马丁公司先进技术中心的一个团队建造。 下载完整分辨率的未压缩版本，请访问：https://webbtelescope.org/news/first-images.

韦伯望远镜的第一张照片倒计时

韦伯望远镜的第一张照片倒计时

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We’re less than one week away from the July 12, 2022, release of the first science-quality images from NASA’s James Webb Space Telescope, but how does the observatory find and lock onto its targets? Webb’s Fine Guidance Sensor (FGS), developed by the Canadian Space Agency, was designed with this particular question in mind. Recently it captured a view of stars and galaxies that provides a tantalizing glimpse at what the telescope’s science instruments will reveal in the coming weeks, months, and years. FGS has always been capable of capturing imagery, but its primary purpose is to enable accurate science measurements and imaging with precision pointing. When it does capture imagery, it is typically not kept: given the limited communications bandwidth between L2 and Earth, Webb…

镜面校准：韦伯望远镜的第一张全彩图像将于7月发布

镜面校准：韦伯望远镜的第一张全彩图像将于7月发布

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After completing two additional mirror alignment steps in March 2022, the team confirmed the James Webb Space Telescope’s optical performance will be able to meet or exceed the science goals the observatory was built to achieve. This “selfie” was created using a specialized pupil imaging lens inside of Webb’s Near Infrared Camera, or NIRCam, instrument, which was designed to take images of the primary mirror segments instead of images of the sky. This configuration is not used during scientific operations and is used strictly for engineering and alignment purposes. In this image, all of Webb’s 18 primary mirror segments are shown collecting light from the same star in unison. Now, we’re counting down to the release of the Webb Telescope’s first full-color images and spectroscopic…

詹姆斯·韦伯太空望远镜的第一批图像即将发布

詹姆斯·韦伯太空望远镜的第一批图像即将发布

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NASA的詹姆斯·韦伯太空望远镜与欧洲航天局（ESA）和加拿大航天局（CSA）合作，将于2022年7月12日发布其首张全彩图像和光谱数据。作为有史以来发射到太空的最大、最复杂的天文台，韦伯在开始科学工作之前，经历了六个月的准备期，根据太空环境校准仪器和镜片。这一谨慎的过程，更不用说多年来的新技术开发和任务规划，已经形成了第一批图像和数据：展示了韦伯的全部实力，准备开始其科学任务并展开红外宇宙。 “随着我们为科学准备天文台的工作接近尾声，我们即将迎来一个令人难以置信的激动人心的宇宙发现时期。韦伯的第一张全彩图像的发布将为我们所有人提供一个独特的时刻，让我们停下脚步，惊叹于人类从未见过的景象。”NASA华盛顿总部韦伯项目科学家埃里克·史密斯说。“这些照片将是数十年奉献、才华和梦想的结晶，但它们也将仅仅是开始。” 幕后花絮：创建韦伯的第一张照片 决定韦伯首先应该关注的项目是一个由NASA、ESA、CSA和位于巴尔的摩的太空望远镜科学研究所（STScI）之间的国际合作伙伴关系进行的五年多的项目，该研究所是韦伯的科学和任务运营所在地。 “我们对韦伯的第一批图像和数据的目标是展示望远镜强大的仪器，并预览即将到来的科学任务。”STScI韦伯项目科学家、天文学家克劳斯·蓬托皮丹表示。“他们一定会给天文学家和公众带来期待已久的‘惊喜’。” 一旦韦伯的每一台仪器都经过校准、测试，并由其科学和工程团队批准，将进行第一次图像和光谱观测。该团队将继续执行一系列由国际委员会预先选定并确定优先顺序的目标，以发挥韦伯的强大能力。然后，制作团队将从韦伯的仪器接收数据，并将其处理成图像，供天文学家和公众使用。 “能成为其中的一员，我感到非常荣幸。”STScI的科学视觉开发人员艾丽莎·帕根说。“通常情况下，从原始望远镜数据到最终清晰的宇宙科学信息传递图像的过程可能需要数周到一个月的时间。”帕根补充道。 我们将看到什么？ 虽然韦伯的第一张全彩图像的精心策划已经进行了很长时间，但新望远镜的功能如此强大，所以很难准确预测第一张图像的样子。STScI首席科学视觉开发人员约瑟夫·德帕斯夸尔说：“当然，我们期待并希望看到一些东西，但有了新的望远镜和新的高分辨率红外数据，我们只有在看到它之前才会知道。” 早期的校准图像已经展示了韦伯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，也是第一张展示韦伯全部科学能力的图片。除了图像之外，韦伯还将捕获光谱数据——天文学家可以在光线下读取的详细信息。第一批材料图像包将突出激发此次任务的科学主题，也将是其工作的重点：早期宇宙、星系随时间的演化、恒星的生命周期和其他世界。韦伯的所有调试数据——校准望远镜和准备仪器时获得的数据——也将公开。 下一步计划是什么？ 科学！在拍摄完第一张图像后，韦伯将开始进行科学观测，继续探索任务的关键科学主题。团队已经通过竞争程序申请使用望远镜的时间，天文学家称之为第一个“周期”，即第一年的观测。为了最有效地利用望远镜的时间，对观测进行了精心安排。 这些观测结果标志着韦伯的一般科学运作的正式开始——这是设计韦伯要做的工作。天文学家将使用韦伯观测红外宇宙，分析收集到的数据，并发表有关他们发现的科学论文。 除了已经为韦伯计划好的工作之外，还有天文学家无法预料的意外发现。例如，1990年哈勃太空望远镜发射时，暗能量是完全未知的。现在它是天体物理学中最令人兴奋的领域之一。韦伯会发现什么？ 詹姆斯·韦伯太空望远镜是世界上首屈一指的太空科学天文台。韦伯将解开我们太阳系中的谜团，展望其他恒星周围的遥远世界，探索我们宇宙的神秘结构和起源以及我们在其中的位置。韦伯是由NASA及其合作伙伴 ESA和CSA领导的一项国际计划。 参考来源： https://www.nasa.gov/feature/goddard/2022/first-images-from-nasa-s-webb-space-telescope-coming-soon

50光年的地质学：韦伯准备研究岩石世界

50光年的地质学：韦伯准备研究岩石世界

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NASA的詹姆斯·韦伯太空望远镜的镜段排列整齐，科学仪器正在校准，距离全面运行只有几周的时间。今年夏天首次观测结果公布后不久，韦伯的深入科学研究将开始。 计划在第一年进行的调查包括对两颗因其大小和岩石成分而被归类为“超级地球”的热系外行星的研究：熔岩覆盖的55Cancri e和无空气的LHS 3844 b。研究人员将在这些行星上训练韦伯的高精度光谱仪，以了解银河系行星的地质多样性，还有像地球这样的岩石行星的演化。 超级热的超级地球55 Cancri e 55 Cancri e的轨道距离其类太阳恒星不到 150 万英里（水星与太阳距离的二十五分之一），在不到18小时的时间内公转一圈。由于地表温度远高于典型岩石形成矿物的熔点，该行星的昼面被认为覆盖着熔岩海洋。 假设围绕恒星运行的行星被潮汐锁定，一侧始终面向恒星。因此，行星上最热的地方应该是最直接面对恒星的地方，来自白天的热量不应该随着时间的推移而发生太大变化。 但这似乎并非如此。NASA斯皮策太空望远镜对55 Cancri e的观测表明，这颗行星最热的区域偏离了最直接面向恒星的部分，而从白天探测到的总热量确实有所不同。 55 Cancri e有厚厚的大气层吗？ 对这些观测结果的一种解释是，这颗行星有一个动态的大气，可以将热量四处移动。“55 Cancri e可能有一个以氧或氮为主的厚大气层。”NASA位于南加州的喷气推进实验室的胡仁宇（Renyu Hu）解释说，他领导的团队将使用韦伯的近红外相机（NIRCam）和中红外仪器（MIRI）捕捉行星白天的热发射光谱。胡补充道：“如果它有大气层，韦伯有足够的灵敏度和波长范围来探测它，并确定它是由什么组成。” 还是55 Cancri e晚上在下熔岩雨？ 然而，另一个有趣的可能性是55 Cancri e没有潮汐锁定。相反，它可能像水星一样，每公转两次自转三次（称为3:2共振）。因此，这颗行星会有昼夜循环。 “这可以解释为什么行星最热的部分发生了变化。”斯德哥尔摩大学的研究人员亚历克西斯·布兰德克解释说。“就像在地球上一样，地表需要时间加热。一天中最热的时间是下午，而不是中午。” 布兰德克的团队计划使用NIRCam来测试这一假设，以测量55 Cancri e在四个不同轨道上从被照亮的一侧发出的热量。如果这颗行星有3:2的共振，他们将对每个半球进行两次观测，这应该能够检测到两半球之间的任何差异。 在这种情况下，行星表面会在白天升温、融化，甚至蒸发，形成韦伯可以探测到的稀薄的的大气。到了晚上，蒸汽会冷却并凝结，形成熔岩液滴，这些熔岩会像雨点一样落回行星地表，随着夜幕降临，再次变成固体。 岩石系外行星LHS 3844 b和55 Cancri e与地球和海王星的对比图。55 Cancri e和LHS 3844 b在大小和质量上都介于地球和海王星之间，但在组成上它们与地球更为相似。行星按半径递增的顺序从左到右排列。 影像来源：ILLUSTRATION: NASA, ESA, CSA, Dani Player (STScI) 更冷的超级地球LHS 3844 b 虽然55 Cancri e将提供一个被熔岩覆盖的世界的奇特地质的信息，但LHS 3844 b为分析系外行星表面的固体岩石提供了一个独特的机会。 和55 Cancri e一样，LHS 3844 b的轨道离它的恒星非常近，在11小时内完成一圈公转。然而，由于其恒星相对较小且较冷，该行星的温度不足以使其表面熔化。此外，斯皮策望远镜的观测表明，这颗行星不太可能有大量的大气层。 LHS 3844 b的表面是由什么组成？ 虽然我们无法直接用韦伯对LHS 3844 b的表面进行成像，但由于没有遮蔽的大气，因此我们可以用光谱学研究行星表面。 “事实证明，不同类型的岩石具有不同的光谱。”马克斯·普朗克天文研究所的劳拉·克雷德伯格解释说。“你可以用眼睛看到花岗岩的颜色比玄武岩浅。岩石发出的红外光也有类似的差别。” 克雷德伯格的团队将使用MIRI捕捉LHS 3844 b白天一侧的热发射光谱，然后将其与已知岩石（如玄武岩和花岗岩）的光谱进行比较，以确定其成分。如果这颗行星有火山活动，光谱还可能显示出微量火山气体的存在。 这两颗系外行星观测的重要性远远超出了银河系5000多颗已确认系外行星。克雷德伯格说：“它们将为我们提供有关类地行星的全新视角，帮助我们了解早期地球在像今天这些行星一样炎热时可能是什么样子。”。 这些对55个Cancri e和LHS 3844 b的观测将作为Webb第1周期普通观察者计划的一部分进行。普通观察者计划由使用双重匿名审查系统进行竞争性选择，该系统与哈勃望远镜上的时间分配系统相同。 詹姆斯·韦伯太空望远镜是世界上首屈一指的太空科学天文台。韦伯将解开我们太阳系中的谜团，展望其他恒星周围的遥远世界，探索我们宇宙的神秘结构和起源以及我们在宇宙中的位置。韦伯是由NASA及其合作伙伴ESA和加拿大航天局领导的一个国际项目。 参考来源： https://www.nasa.gov/feature/goddard/2022/geology-from-50-light-years-webb-gets-ready-to-study-rocky-worlds

韦伯望远镜最冷的仪器达到工作温度

韦伯望远镜最冷的仪器达到工作温度

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在这幅图中，NASA詹姆斯·韦伯太空望远镜上的多层遮阳板延伸到天文台的蜂窝状镜面下。遮阳板是冷却韦伯红外仪器的第一步，但中红外仪器（MIRI）需要额外的帮助才能达到工作温度。 影像来源：NASA GSFC/CIL/Adriana Manrique Gutierrez NASA的詹姆斯·韦伯太空望远镜将看到宇宙大爆炸后形成的第一批星系，但要做到这一点，其仪器首先需要降低温度——温度真的非常低。4月7日，由NASA和ESA联合开发韦伯的中红外仪器（MIRI）达到了低于7开尔文（零下447华氏度，或零下266摄氏度）的最终工作温度。 与韦伯的其他三个仪器一样，MIRI最初在韦伯的网球场大小的遮阳板的阴影下冷却，下降到大约90开尔文（零下298华氏度，或零下183摄氏度）。但是下降到低于7开尔文需要一个电力驱动的低温冷却器。上周，该团队进行一个特别具有挑战性的里程碑操作，称为“夹点”，使仪器从15开尔文（零下433华氏度，或零下258摄氏度）降到6.4开尔文（零下448华氏度，或零下267摄氏度）。 “MIRI低温冷却器团队在开发夹点程序方面投入了大量精力。”NASA南加州喷气推进实验室MIRI项目经理安格伦·施奈德说。“进入关键操作时，团队既兴奋又紧张。最后，这是一次教科书式的程序执行，冷却器的性能比预期的还要好。” 低温环境十分必要，因为韦伯的所有四种仪器都能检测到红外光——波长略长于人眼所能看到的波长。遥远的星系、隐藏在尘埃茧中的恒星以及太阳系外的行星都会发出红外光。但其他温暖的物体也是如此，包括韦伯自己的电子和光学硬件。冷却这四种仪器和周围的硬件可以抑制这些仪器发射红外光。MIRI探测到的红外波长比其他三种仪器更长，这意味着它需要更低的温度。 韦伯的探测器需要冷却的另一个原因是为了抑制暗电流，即探测器自身原子振动产生的电流。电流在探测器中模拟真实的信号，给人一种错觉，以为探测器被外部光源的光击中。这些虚假信号可能会淹没天文学家想要找到的真实信号。由于温度是测量探测器中原子振动速度的一种方法，降低温度意味着振动更少，进而意味着暗电流更少。 MIRI探测更长红外波长的能力也使其对暗电流更敏感，因此需要比其他仪器温度更低才能完全消除这种影响。仪器温度每升高一度，暗电流就会增加约10倍。 一旦MIRI达到了6.4开尔文的寒冷温度，科学家们就开始进行一系列检查，以确保探测器按预期运行。就像医生寻找任何疾病迹象一样，MIRI团队查看描述仪器健康状况的数据，然后给仪器下达一系列命令，看它是否能正确执行任务。这一里程碑是除喷气推进实验室外，多个机构的科学家和工程师的工作成果，包括建造低温冷却器的诺斯罗普·格鲁曼公司，以及监督MIRI和冷却器与天文台其他部分整合的NASA戈达德太空飞行中心。 “我们花了数年时间为这一时刻进行练习，运行我们在MIRI上所做的命令和检查。”JPL MIRI项目科学家迈克·雷斯勒说。“这有点像电影剧本：我们应该做的每件事都写了下来，并进行排练。当测试数据传来时，我非常高兴地看到它看起来与预期完全一样，我们有一个健康的仪器。” 在MIRI开始其科学任务之前，该团队还必须面对更多的挑战。现在仪器已经处于工作温度，团队成员将拍摄恒星和其他已知物体的测试图像，用于校准和检查仪器的操作和功能。该团队将在校准其他三个仪器的同时进行这些准备工作，在今年夏天提供韦伯的第一批科学图像。 “我非常自豪能成为这个由来自欧洲和美国的高度积极、热情的科学家和工程师组成的团队的一员。”苏格兰爱丁堡英国天文技术中心（ATC）的MIRI仪器科学家阿利斯泰尔·格拉斯说。“这段时间是我们的‘试炼’，但我已经很清楚，我们在过去几年中建立起来的个人纽带和相互尊重，将使我们在接下来的几个月里为世界天文学界提供一台神奇的仪器。” 有关任务的更多信息 詹姆斯·韦伯太空望远镜是一个国际项目，由NASA及其合作伙伴ESA和加拿大航天局领导。 MIRI通过NASA和ESA之间50-50的伙伴关系开发。JPL领导美国在MIRI的工作，由欧洲天文研究所组成的跨国联盟为ESA做出了贡献。亚利桑那大学的乔治·里克是MIRI科学团队的负责人。吉莉安·赖特是MIRI欧洲的首席研究员。 英国ATC的拉兹洛·塔马斯负责管理欧洲联盟。MIRI低温冷却器的开发由JPL领导和管理，并与位于加利福尼亚州雷东多海滩的诺斯罗普·格鲁曼公司和位于马里兰州格林贝尔特的NASA戈达德太空飞行中心合作。 有关韦伯任务的更多信息，请访问： https://www.nasa.gov/webb 参考来源： https://www.nasa.gov/feature/jpl/webb-telescope-s-coldest-instrument-reaches-operating-temperature

詹姆斯·韦伯太空望远镜达到校准里程碑，光学系统工作成功

詹姆斯·韦伯太空望远镜达到校准里程碑，光学系统工作成功

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在完成关键的镜面校准步骤后，NASA的詹姆斯·韦伯太空望远镜团队预计，韦伯的光学性能将能够达到或超过天文台的科学目标。 3月11日，韦伯团队完成了被称为“精细相位”的校准阶段。在韦伯光学望远镜单元调试的这个关键阶段，每一个光学参数都经过了检查和测试，达到或超过了预期。研究团队还发现，韦伯的光路没有严重问题，也没有可测量的污染或堵塞。该天文台能够成功地收集来自遥远物体的光线，并将其毫无问题地传送到仪器上。 虽然这张图像的目的是聚焦在中心的明亮恒星上，以进行校准评估，但韦伯的光学系统和NIRCam非常敏感，以至于在背景中看到的星系和恒星都显示出来。在韦伯望远镜的校准阶段，即所谓的“精细相位”，每个主镜段都经过调整，仅使用NIRCam仪器就可以生成同一恒星的统一图像。这张名为2MASS J17554042+6551277的恒星图像使用红色滤镜优化视觉对比度。 影像来源：NASA/STScI 虽然距离韦布最终发布其新的宇宙观测结果还有几个月的时间，但实现这一里程碑意味着团队相信韦伯的首创光学系统正在尽可能地工作。 “20多年前，韦伯团队着手建造有史以来最强大的太空望远镜，并提出了大胆的光学设计，以满足苛刻的科学目标。”华盛顿NASA科学任务理事会副主任托马斯·左布臣说。“今天，我们可以说，设计即将实现。” 虽然地球上一些最大的地面望远镜使用分段主镜，但韦伯是太空中第一台使用这种设计的望远镜。这个21英尺4英寸（6.5米）的主镜（太大而无法安装在火箭整流罩内）由18个六角铍镜段组成。它必须折叠起来才能发射，然后在太空中展开，接着将每个主镜段再纳米的范围内调整，以形成一个单一的镜面。 位于马里兰州绿带的NASA戈达德太空飞行中心的韦伯光学望远镜元件经理李·范伯格说：“除了实现韦伯将实现的不可思议的科学之外，设计、建造、测试、发射和现在运营这座天文台的团队还开创了一种建造太空望远镜的新方法。” NASA的韦伯达到校准里程碑，光学系统工作成功 视频来源：NASA’s Goddard Space Flight Center 随着望远镜校准的精细相位阶段完成，团队现在已经将韦伯的主成像仪——近红外相机与天文台的镜面完全对齐。 “我们已经将望远镜完全对准并聚焦在一颗恒星上，性能超过了规范。我们都为这对科学的意义感到兴奋。”NASA戈达德韦伯副光学望远镜元件经理丽塔·凯斯基·库哈说。“我们现在知道我们建造了正确的望远镜。” 这张新的“自拍”是使用NIRCam仪器内部的一个专门的瞳孔成像镜头拍摄，该仪器旨在拍摄主镜段的图像，而不是太空的图像。该配置在科学操作期间不使用，仅用于工程和校准目的。在这张照片中，韦伯所有的18个主镜段都一致地收集来自在同一颗恒星的光线。 影像来源：NASA/STScI 在接下来的六周里，该团队将在最终科学仪器准备工作之前完成剩余的校准步骤。该团队将进一步校准望远镜，包括近红外光谱仪、中红外仪器、近红外成像仪和无缝光谱仪。在该过程的这一阶段，算法将评估每个仪器的性能，然后计算最终的校正，以在所有科学仪器中实现校准良好的望远镜。在此之后，韦伯的最终校准步骤将开始，团队将调整主镜段中任何微小的残留定位误差。 该团队有望在5月初（如果不是更早的话）之前完成光学望远镜元件校准的所有工作，然后再进行大约两个月的科学仪器准备工作。韦伯的第一张全分辨率图像和科学数据将于今年夏天发布。 韦伯是世界上首屈一指的太空科学天文台，一旦全面运行，它将帮助解决我们太阳系中的谜团，观察其他恒星周围的遥远世界，探索我们宇宙的神秘结构和起源，以及我们在宇宙中的位置。韦伯是一个国际项目，由NASA和欧洲航天局（ESA）以及加拿大航天局共同领导。 有关韦伯任务的更多信息，请访问： https://www.nasa.gov/webb 参考来源： https://www.nasa.gov/press-release/nasa-s-webb-reaches-alignment-milestone-optics-working-successfully

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This image shows the James Webb Space Telescope (JWST) atop its launch vehicle, but before it was encapsulated in the rocket fairing. The telescope is encased in protective clean tent. 这张图片显示了詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）在其运载火箭顶部，但在它被封装在火箭整流罩之前。望远镜被包裹在保护性干净的帐篷中。 On Saturday, Jan. 8, the agency will provide live coverage the James Webb Space Telescope’s major spacecraft deployments. 1月8日星期六，NASA将对詹姆斯·韦伯太空望远镜的主要航天器部署进行实况报道。 Beginning no earlier than 9 a.m. EST, NASA will air live coverage of the final hours of Webb’s major deployments. After the live broadcast concludes, at approximately 1:30 p.m., NASA will hold a media briefing. Both the broadcast and media briefing will air live on NASA TV, the NASA app, and the agency’s website. 从美国东部时间上午9点开始，NASA将直播韦伯最后几个小时的主要部署。直播结束后，大约下午1:30，NASA将举行媒体发布会。广播和媒体简报将在NASA电视台、NASA应用程序和NASA网站上直播。 As the final step in the observatory’s major deployments, the Webb team plans to unfold the second of two primary…