靜候JWST視覺盛宴-宇宙135億年前

不知不覺中，美歐聯合開發，耗時25年和美元100億，於去年聖誕節送入百萬英裏太空軌道的詹姆斯韋伯太空望遠鏡（JWST），經過科研人員六個月緊鑼密鼓的聚焦調試，近日開始測試性拍攝遙遠外太空的星雲和恒星，是非常非常非常遙遠的那種（遙遠的事說三遍），最遠可達宇宙的邊沿。它接收的紅外光線是宇宙在135億年前發出的。如果你想有一部時間機器＂回到＂非常非常非常遙遠的過去，JWST就是。NASA公布的最新測試照片令人振奮，人類科學史上的一場視覺盛宴就要登場了。

 
JWST（左）和大麥哲倫星雲（右）的計算機生成圖像。

要更好地理解JWST在外太空軌道的工作運行，就得想象一下地球帶著月亮繞太陽公轉的情形。JWST是一顆在百萬英裏外與地球同步公轉的人造航天器，隻不過其質量相對與月亮和地球可以忽略不計。JWST所處的這個位置，天文學上叫＂第二個拉格朗日點＂（L2）， 地球和月球的綜合引力在這裏形成一個引力＂陷阱＂，被困在該點的航天器即跑不快也走不慢，它的意義是航天器在該點上隨地球同步公轉幾乎不需消耗燃料，換句話說，與其它太空望遠鏡相比JWST有更久的在軌壽命，這是優點之一；離地球百萬英裏，離月球也有七十萬英裏，JWST在這裏工作幾乎不受月亮和地球光線的影響，而且這裏的溫度夠低，對JWST的紅外探測非常有利，乃優點之二。JWST在地球同步軌道上又同時繞 L2點公轉，兩個軌道平麵相互垂直，向地球傳輸信號時可以避開月亮的幹擾，乃優點之三。

發射一顆人造衛星到這樣一個複雜的軌道本身就是一個壯舉。更別提在如此遙遠的距離上非常精細地對JWST的18塊鏡片進行聚集調試，讓其達到前所未有的精度。今天，JWST已經順利入軌六個月，完成了即將改變天文學、天體物理學和許多其他領域之現狀所需要的一切準備。過去幾周從JWST發回的圖象，雖然僅僅是測試，但每一張都暗示著JWST作為哈勃太空望遠鏡繼任者所具有的史無前例的探測威力，青出於藍勝於藍。

 
這是一張JWST調試後的自拍照，18塊組合鏡頭總直徑6.5米或兩層樓高

 
這是JWST拍攝的＂處女＂照（調試後的測試照片），耀眼恒星背後的每個光點都是一個古老的星係，換句話說，我們銀河係在130多億年前就像這個樣子。從這張照片上，我們很容易被中間的這顆明星所吸引，很漂亮哈，但真正有意義的是背景中的大量古老星係，這顆恒星隻不過是＂攝影師＂用來校正聚焦而已。每一塊鏡片都要進行精準精細的調試，每一個都能拍出一張照片，再將18張照片進行組合，分辨精度達到驚人的 50 納米。

“我們看到了令人驚歎的遙遠星係星空；在這張簡短的快照中，韋伯已經穿越了整個宇宙，讓我們得以瞄一眼即將到來的太空科學，” JWST項目專家龐托皮丹如是說。

 
斯皮策（左）和JWST（右）的並列圖像，展示了後者的卓越分辨率[資料來源：NASA/JPL-Caltech（左）、NASA/ESA/CSA/STScI（右）]。斯皮策太空望遠鏡在2003年發射升空，逐年螺旋式擴大地球同心圓軌道，現已離地球2億多公裏。

借助JWST的極限探測能力，不但科學家能獲得更多更詳細的宇宙研究數據，而且我們一般大眾也可以來看看熱鬧。夜晚你在野外天空看到的銀河係，就是那些遙遠星係今天的樣子，而它們則是我們銀河係135億年前的身影。如果算距離，那你的腦洞得大開了，135億，就是135後麵再加８個零，光要走這麽多年到地球，光速是每一秒３0萬公裏，一小時3600秒，一年又有多少小時，不往下算了，算出來也難以想象有多遠，高速旋轉把大腦燒糊了，短路了，就像高溫把電影放映機中的膠片燒焦了是一個道理。所以，JWST的意義你應該懂了。

讓我們和天文學家等一起等待更多更驚人的照片從JWST傳來吧，係好你的安全帶，沒有最豔，隻有更豔。

（所有圖片來NASA或其他科學網站）

百萬英裏外的太空望遠鏡JWST

迎接135億年前天外來客-JWST已就位

 

文章之後，附上一點兒有關時間和空間的簡議：

如此遠的距離，光線需要時間去穿越。在這個神秘的宇宙中，引力和空間玩弄著時間，人類（宇宙或自然演變的異化）對距離的判斷靠光作為媒介。

＂眼見為實＂，一個發光體如此之遠，其光線要走很多年到達地球，此時的該發光體已不是這個樣子，看到的是它的過去。如果引力＂發功＂，把光線在一個捷徑上彎曲，大大縮短距離，你將與過去同在。

如果你在這個捷徑上旅行，按愛因斯坦的相對論，你離長生不老隻有一步之遙（相對於這之外的其他人），時間在這裏幾乎停滯不前，而空間被極大地＂壓縮＂，好像消失了。