無與倫比的細節,難以形容的震撼:韋布公布首批所有全彩照片

船底座大星云內的「懸崖」

船底座大星云內的一道「懸崖」。NASA / ESA / CSA / STScI

這道月光下的懸崖(把手機逆時針轉90度看),實際上遠在7600光年外的船底座大星云內,是星云內一處名叫NGC 3324的產星區的氣體空腔的邊緣。照片是韋布望遠鏡用近紅外相機拍攝的,因此我們能夠穿透塵埃的遮擋,看到大量此前無法看到的恒星誕生景象。

NGC 3324內的空腔是受大質量熾熱年輕恒星產生的強烈紫外線和星風侵蝕形成的,這些恒星位于右側一個巨大的氣泡中心,但并不在畫面中。

系外行星WASP-96 b的大氣光譜。NASA / ESA / CSA / STScI

系外行星WASP-96 b的光譜

韋布對太陽系外的氣體巨行星WASP-96 b的大氣層進行了分析。這種分析需要等待行星從恒星前方掠過時才能進行,星光在穿越行星的大氣層的過程中,會在光譜中留下吸收線,而通過分析這些吸收線,科學家可以知道這顆行星的大氣層中有些什麼。

韋布獲得了迄今為止最為詳細的系外行星大氣光譜。初步分析結果顯示,WASP-96 b的大氣中有水蒸汽、有云,可能也有霧霾。WASP-96 b的大氣溫度大約是725攝氏度。

WASP-96 b是一顆圍繞類日行星運行的氣體巨行星,距地球1150光年,位于鳳凰座。行星距離主星極近,不足地日距離1/20,公轉周期不到3.5個地球日。主星則比太陽略為衰老,但體積、質量、溫度和顏色都差不多。

南環狀星云的近紅外(上)和中紅外(下)影像。NASA / ESA / CSA / STScI

南環狀星云的近紅外和中紅外影像

南環狀星云是由白矮星制造出來的行星狀星云。白矮星是類日恒星死后的殘骸,其自身已經停止了核聚變,且把氣體外殼拋出到了宇宙空間中。這個被拋出的外殼,就是我們看到的這個星云。

上方的照片是韋布在近紅外波段上拍攝的,下方是在中紅外波段上拍攝的。我們可以看到星云正中其實有兩顆星,一顆略暗,是已經死亡的白矮星,而另一顆伴星尚未步入垂死階段。但它近距離圍繞白矮星運行,也會影響白矮星的演化。白矮星在其拋出外殼的過程中,會周期性地膨脹和收縮。于是物質在這個過程中被拋向了各個方向,這也是星云擁有對稱形態的原因。

受白矮星強輻射的影響,星云內部的氣體溫度較高。它在近紅外照片中是藍色的,而在中紅外照片中是紅色的。星云外圍因為同時受到兩顆恒星輻射的影響,在近紅外照片中呈現為橙色,在中紅外照片中呈現為藍色。

兩張照片的視覺效果差異很大,因為它們是在不同波段上拍攝的。但它們都清晰地展現了星云外圍的環狀物質帶。近紅外照片的分辨率要比中紅外照片高,因為近紅外波段的波長小于中紅外波段。而對于成像而言,波長越短就越清晰。

「史蒂芬五重奏」星系群。NASA / ESA / CSA / STScI

「史蒂芬五重奏」星系群

這張「史蒂芬五重奏」星系群的照片是韋布到目前為止拍攝的最大的照片,它涵蓋了天空中大約相當于五分之一個滿月直徑的區域。照片的總像素值達到了1.5億,并由1000個獨立影像文件拼合而成。

憑借韋布強大的紅外成像能力和極高的解析力,我們看到了這個星系群中許多此前從未見過的細節。我們可以看到星系中至少有數百萬個年輕的星團和星暴區,而星系之間的引力互動,也使得很多氣體塵埃和恒星被拽出星系,形成了一條條長尾。韋布還在其中一個星系NGC 7318B內拍到了一道巨大的沖擊波。

「史蒂芬五重奏」中其實只有4個星系處于引力互動的過程中,最左側的NGC 7320與其余4個沒有聯系,它和地球的距離只有4000萬光年,而其余四個距離地球有2.9億光年。

聽起來十分遙遠,但相對而言背景上那些更為遙遠的星系,它們還算是近的。那些背景星系距離我們至少有幾十億光年。

「史蒂芬五重奏」是科學家研究星系演化的天然實驗室。星系中的四個正處于融合過程中,通過觀察這樣的融合,科學家可以了解星系融合會對星系內部產生什麼樣的沖擊。這五個星系最上方的那個——NGC 7319有一個「活躍星系核」,表明其中心有一個超大質量黑洞正在吞噬物質。而令人吃驚的是,韋布竟然還解析出了最左側那個星系——NGC 7320內的許多單一恒星。


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