韋伯首張遙遠太空直接圖像揭變革時刻

【2022年09月03日訊】(記者夏雨綜合報導)週四(9月1日),美國宇航局(NASA)發布首張詹姆斯‧韋伯太空望遠鏡拍攝的遙遠太空直接圖像。圖像展示的是一顆系外氣態巨行星,沒有岩石表面,不適合人類居住。

韋伯圖像中的系外行星,稱為HIP 65426 b。NASA表示,韋伯望遠鏡用紅外線觀察,這使它有能力窺視宇宙的遠方和深處,並發現其它望遠鏡無法捕捉到的難以捉摸的天體。此次發布的圖像強調了HIP 65426 b在四個不同的紅外光帶中的樣子。

「這是一個變革性的時刻」

英國埃克塞特大學物理學和天文學副教授薩沙‧欣克利(Sasha Hinkley)說:「這是一個變革性的時刻,不僅對韋伯來說,而且對整個天文學來說也是如此。」欣克利通過大型國際合作領導了這些觀測。韋伯望遠鏡是由NASA與其合作夥伴ESA(歐洲航天局)和CSA(加拿大航天局)合作領導的一項國際任務。

HIP 65426 b大約是木星質量的6到12倍,年齡在1,500萬到2,000萬年之間。相比之下,地球大約有45億年的歷史,所以這是一顆年輕的行星。HIP 65426 b距其主星的距離也是地球距太陽的100倍。

天文學家於2017年使用位於智利的歐洲南方天文台超大望遠鏡上的SPHER儀器發現了這顆行星,並使用短紅外波長的光拍攝了它的圖像。NASA表示,韋伯的視角是在更長的紅外波長下,揭示了地面望遠鏡無法探測到的行星新細節,因為地球大氣有內在紅外光輝。

韋伯首次捕捉到的系外行星已經暗示未來探索更遙遠世界的可能性。

週四(9月1日),美國宇航局(NASA)發布首張詹姆斯‧韋伯太空望遠鏡拍攝的遙遠太空的直接圖像。圖像展示的是一顆系外氣態巨行星,沒有岩石表面,不適合人類居住。[NASA/ESA/CSA, A Carter (UCSC), the ERS 1386 team, and A. Pagan (STScI)]

韋伯為何有能力拍攝系外行星直接圖像

拍攝系外行星的直接圖像具有挑戰性,因為恆星比行星亮得多。HIP 65426 b行星的近紅外光比它的主星暗10,000多倍,中紅外光暗數千倍。但由於HIP 65426 b距其主星的距離足夠遠,韋伯可以輕鬆地將行星與圖像中的恆星分開。

韋伯的近紅外相機(NIRCam)和中紅外儀器(MIRI)都配備了日冕儀,這是一組可以阻擋星光的微型面罩,使韋伯能夠直接拍攝某些此類系外行星的圖像。美國宇航局的南希‧格雷斯羅馬太空望遠鏡計劃(Nancy Grace Roman Space Telescope)在2020年代晚些時候發射,它將展示更先進的日冕儀。

「韋伯日冕儀在抑制主星光線方面的效果確實令人印象深刻。」欣克利說。

在每張濾鏡圖像中,行星都顯示為形狀略有不同的光團。四張行星圖片中的每一張都有一顆小小的白星。這標誌著主星的位置,它已被隱藏在視野之外。

韋伯探索太空寶藏之旅剛剛開始

「獲得這張照片感覺就像在挖掘太空寶藏。」負責圖像分析的加州大學聖克魯茲分校博士後研究員艾林‧卡特(Aarynn Carter)說,「起初我能看到的只是來自恆星的光,但經過仔細的圖像處理,我能夠去除那些光並發現這顆行星。」

雖然這不是第一張從太空拍攝的系外行星直接圖像——哈勃太空望遠鏡之前已經捕獲了直接的系外行星圖像——但HIP 65426 b為韋伯的系外行星探索指明了前進方向。

「我認為最令人興奮的是我們才剛剛開始。」卡特說,「還有更多系外行星的圖像將塑造我們對它們的物理、化學和形成的整體理解。我們甚至還可能發現以前未知的行星。」

韋伯在2021年年底發射,經歷了漫長的部署過程,已經提供了多種多樣的圖像和觀測,從輝煌的星雲到發現系外行星大氣中的二氧化碳。

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