NASA詹姆斯‧韦伯太空望远镜拍摄的首批图像公开

NASA詹姆斯‧韦伯太空望远镜拍摄的首批图像公开

(神秘的地球uux.cn报道)据cnBeta:CNET报道,NASA的詹姆斯‧韦伯太空望远镜终于提供了迄今为止所见过的最高分辨率的红外宇宙图像。周一,美国总统乔·拜登和副总统卡玛拉·哈里斯有幸揭开了宇宙的“最深视野”图像。这张图像显示的是SMACS 0723星系团,由詹姆斯‧韦伯太空望远镜拍摄,这台耗资100亿美元的机器在去年圣诞节发射,用于探测最早期的太空时代。

这是一个不朽的成就,是几十年来规划、开发、研究和工程的最终结果。韦伯的第一个深场,正如该图像所称,开创了天文学的新时代。世界上的空间科学家们绝对是兴奋不已。无论他们是否对研究第一颗恒星、系外行星的大气层、黑洞或我们尚未发现的宇宙天体感兴趣,这次揭晓确实是他们的时刻。

原本,NASA计划在7月12日上午的新闻发布会上发布韦伯的第一批五张图像(四张和一张光谱)。但是在24小时之前,时间表被更新了。最后一分钟的变化重新配置了日历,NASA表示他们将在美国总统拜登的帮助下于7月11日(星期一)晚些时候披露韦伯的第一张图像。

新闻发布会原定于太平洋时间下午2点开始。在天文学家和太空爱好者等待揭晓的过程中,他们在网上争论NASA的"暂停音乐",并修补来自NASA总部的图像,这些图像意外地提前披露了。这是一个有趣的等待。这可能比新闻发布会更有趣。

卡玛拉·哈里斯以 “美国创新和国际合作的力量”为题宣布会议开始,然后就交给拜登了。他说延迟是由于他计划去中东旅行造成的。拜登随后讲述了韦伯从地球到它的家,离我们星球一百万英里的旅程。“首先这让我大吃一惊,”他说,又增添了几分困惑。

拜登随后交给了美国宇航局局长比尔·纳尔逊,他做了一个简短的演讲,持续了不到三分钟。整个新闻发布会最多11分钟就结束了。有些人说,这是因为简报会要继续讨论明天发布的图片,但是......这不是人们得到的事件的借口。

然而一些天文学家对它并不热衷。

这值得将其与哈勃在 2004 年发布的一张类似照片进行比较。当哈勃太空望远镜拍下其最深的宇宙景观--哈勃超深场时,情况有所不同。管理该望远镜(和韦伯)的太空望远镜科学研究所(STSCI)与众多天文学专家举行了一次新闻发布会。

这是天文学的一个重要时刻。一般来说,这是科学的重要时刻——在科学的重要时刻,通常有优秀的科学传播者解释结果。

CNET称,这种额外的背景是我们如何确保在揭露后编造的故事得到正确的事实并真正引起人们的兴趣。如果向您展示了一张来自哈勃望远镜的图像和一张来自韦伯的图像,如果没有人指出它们之间的差异,可能很难区分这两者。是的,韦伯的第一张照片,就其本身而言,是非凡的——它令人惊叹,并立即引人注目。当你看着它时,你几乎可以感觉到深不可测的空虚,即使你对太空没有那么感兴趣。但真正令人难以置信的细节在韦伯新闻发布会上被完全忽略了。

白宫的与会者独自坐在与社会保持距离的办公桌前,发表了关于投资科学和“美国独创精神”的演讲,尽管联邦对基础研究的资助 ,没有跟上其他部门研发资金的增长(联邦资金从 2010 年的 31% 下降到 2019 年的 20%)。这被认为是公关,不是科学传播。

CNET质疑,关于引力透镜的讨论在哪里?一些填充图像的星系的放大图像怎么样?是否可以请人来这里将其与同一空间区域的哈勃图像进行比较?

幸运的是,NASA将在太平洋时间7月12日上午 7 点 30 分展示来自韦伯的另外四张图像。直播之后将有来自 NASA、欧洲航天局和 STScI 的许多韦伯项目科学家的直播简报。

相关报道:NASA的詹姆斯·韦伯太空望远镜现已完全准备好进行科学研究

(神秘的地球uux.cn报道)据cnBeta:对于詹姆斯·韦伯太空望远镜来说,这是一个漫长的旅程,充满了挫折和需要克服的障碍。有些人认为它的开始日期可以追溯到1989年,当时一个下一代太空望远镜研讨会开始研究哈勃太空望远镜的后续产品。然而,在1996年,随着一个由天文学家艾伦·德雷斯勒领导的18人委员会提出的太空望远镜设计方案,事情进入了新阶段。韦伯望远镜的建造于2004年开始。

韦伯望远镜最初预计在2007年发射,但一系列的延迟将事情推到了2021年12月25日,当时它在法属圭亚那的欧洲太空港用阿丽亚娜5型运载火箭成功发射。几天后,它开始部署遮阳板,于2022年1月4日成功完成。第二天,它部署了副镜,然后在1月8日,当它的金色涂层、21英尺的主镜完全展开时,韦伯已经完成了所有主要航天器的部署。

之后,它开始了漫长的镜面对准过程,开启了它的仪器,启动了多仪器对准,并开始调试该望远镜的四个强大科学仪器。在这6个月的部署、调试和测试中,美国宇航局(NASA)在当地时间7月11日宣布,它现在已经完全准备好进行科学试验。7月12日NASA将发布第一批全彩韦伯图像。

最后,长达数月的NASA詹姆斯·韦伯太空望远镜的科学准备过程现在已经完成。所有操作韦伯科学仪器的17种方式或“模式 ”现在都已经过测试和认证,这意味着韦伯已经完成了它的调试活动,并准备开始全面的科学操作。

韦伯的四个主要科学仪器中的每一个都有多种操作模式,利用定制的透镜、滤镜、棱镜和专门的机械,需要单独测试、校准,并最终验证其在太空中的操作配置,然后开始捕捉宇宙的精确科学观测。在所有17种仪器模式中,最后一个投入使用的是NIRCam的日冕仪,它的工作原理是通过在目标恒星前面插入一个遮罩来阻挡进入的星光,抑制目标恒星相对明亮的光线,以增加对比度,从而探测到附近较暗的“同伴”,如系外行星。NIRCam,即近红外相机,配备了五个日冕仪面罩--三个圆形面罩和两个条形面罩--可以在不同的对比度和恒星及其伴星之间的分离条件下抑制星光。

除了捕捉宇宙的详细图像外,NIRCam还是天文台的主要波前传感器,用于对望远镜的光学系统进行微调。它在设计上具有这种双重职责,因为它有一个相对较宽的视场,并拥有一套特殊的内部光学系统,使它能够拍摄星星的失焦图像,甚至拍摄主镜本身的“自拍”图像。由于NIRCam能够在高于正常但仍为低温的工作温度下安全运行,该团队甚至能够在天文台仍在冷却的情况下开始调整望远镜的光学器件。

“从我们第一次使用 NIRCam 拍摄图像开始望远镜校准过程到调试结束时检查日冕仪,NIRCam 的表现完美无缺。”NIRCam仪器的主要研究人员、亚利桑那大学天文学教授Marcia Rieke说:“观测者将对他们收到的数据感到非常满意,我对我的团队20年的工作如何在惊人的性能中实现感到非常高兴。”

韦伯望远镜的调试过程将在7月12日达到高潮,届时NASA将发布该望远镜的首批全彩图像和光谱数据,并正式开始其科学任务。

相关报道:詹姆斯-韦伯太空望远镜首批图像所带来的宇宙信息

(神秘的地球uux.cn报道)据cnBeta:NASA于当地时间周二公布了来自耗资110亿美元的詹姆斯-韦伯太空望远镜(JWST)的全彩图像,这标志着这个超级强大的光学仪器肯定会发布许多图像中的第一个。但即使就其本身而言,这五张图片也标志着一项巨大的成就,也是一个长达26年的过程的高潮,从而使人类对早期宇宙有了更详细的了解。

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日前的图像披露是在美国总统拜登于周一发布最初的图像之后进行的。那张被命名为“韦伯第一个深场”的照片显示了SMACS 0723星系团,这是一个巨大的星系漩涡,实际上只代表了宇宙的一小部分,正如NASA局长比尔·纳尔逊在直播中所说的那样--它好比“你手指尖上的一粒沙子的大小”。

这张新图片的披露包括一个星系团和一个黑洞、一个遥远星球的大气层、一个来自遥远恒星的史诗般的丧钟以及一个恒星诞生的“恒星育婴室”。虽然JWST的前身哈勃太空望远镜让我们之前已经看到了其中的一些目标,并且所有这些目标都被天文学家所熟知,但由于JWST的仪器具有空前的灵敏度以及它在红外光谱中观察物体的能力,我们人类能够比以前更清晰地看到这些星系形态。

“哦,我的天哪,它起作用了,”韦伯的运营项目科学家Jane Rigby在看到天文台的第一批聚焦图像时说道,“而且它比我们想象的要好。”

一颗蓬松的系外行星上的水和云的迹象

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仅在银河系中就有超5000颗被确认的系外行星--或围绕太阳以外的恒星运行的行星。系外行星的存在提出了一个基本问题。我们在宇宙中是孤独的吗?事实上,NASA系外行星计划的明确目标是寻找宇宙中的生命迹象;现在,由于JWST的存在,科学家们可以捕捉到关于这些行星体的更多信息并希望了解更多关于这些行星上是否存在生命--如果存在,在什么条件下可以茁壮成长。

这给我们带来了WASP-96 b,一颗位于大约1150光年之外的系外行星。它是一个大型气体巨行星,质量是木星的两倍多,但直径只有木星的1.2倍。按照NASA的说法,它是 “蓬松的”。它围绕恒星的轨道周期也非常短,而且相对来说没有被附近物体发出的光线所污染,这使得它成为JWST光学能力的主要目标。

但这并不是一个系外行星大气层的图像。这是一张系外行星透射光谱的图像,乍一看可能不那么令人兴奋。然而,这个光谱是由望远镜的近红外成像器和无缝隙光谱仪(NIRISS)拍摄的,其显示了明确的水的迹象乃至是云的证据。詹姆斯-韦伯的副项目科学家Knicole Colón在一次媒体发布会上指出,现在采用的是一种研究系外行星的“间接方法”,但该望远镜将在明年使用直接观测方法。

另外,NIRISS还可以捕捉到其他分子如甲烷和二氧化碳的证据。虽然在WASP-96 b中没有观察到这些,但它们可能在JWST观测的其他系外行星中被探测到。

垂死的恒星所排出的气体和尘埃的外壳

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JWST还观察了一个正式称为NGC 3132的行星状星云(南环星云),这为科学家提供了更多关于恒星在其生命周期末期的命运的线索。NASA展示了这个星云的两张并排图像,一张是用望远镜的NIRCam拍摄的近红外光(左),另一张是用JWST的中红外仪器拍摄的图像(右)。

行星状星云是一个由垂死的恒星产生的宇宙尘埃和气体的区域。这个特殊的星云约在2500光年之外,也是由哈勃太空望远镜拍摄的,但NASA表示,JWST拍摄的这张最新图像提供了围绕双星系统的优雅结构的更多细节。

在这两颗恒星中(在右图中看到的最好),有一颗较暗的、濒临死亡的恒星位于左下方,还有一颗较亮的恒星,处于其生命的早期阶段。这些图像还显示了NASA所说的围绕着这些恒星的“壳”,每一个壳都标志着较暗的、垂死的恒星(右图中左下角的白矮星)失去一些质量的时期。几千年来,它一直在排出这些物质,NASA指出,它的三维形状更类似于两个底部放在一起的碗,彼此之间打开。

斯蒂芬五重星系的宇宙之舞

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斯蒂芬五重星系是由法国天文学家爱德华·史蒂芬在1877年首次观测到的,它显示了五个星系的奇怪互动,其详细程度是以前从未见过的。这张最终的图像由近1000张单独的图像和1.5亿像素组成,它标志着JWST迄今为止最大的图像,约占月球直径的五分之一。

这张图片略有误导性;最左边的星系实际上远在前面,距离我们约4000万光年,而其余四个星系系统约在2.9亿光年之外。这四个星系聚集在一起,相对而言,它们实际上是相互影响的。

这张图片甚至还显示了一个超大质量的黑洞,位于最上面的星系的中心,其质量约是太阳的2400万倍。

船底座星云可能真的只是天堂

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JWST还让我们更深入地了解了船底座星云,这是银河系中约7600光年的一个区域。虽然我们已经用哈勃看了船底座星云,但得益于JWST穿透宇宙尘埃的能力,新图像显示了数以百计的新星。船底座星云显示,恒星的诞生并不是一件和平、平静的事情,而是以高度不稳定的过程为特征,在某些方面,其破坏性和生成性是一样的。

流过图像底部的琥珀色景观标志着星云中巨大的、混乱的恒星形成区域的边缘--如此巨大的琥珀色带,NASA称之为“宇宙悬崖”,其最高点约为7光年高。来自JWST的数据将为科学家提供更多关于恒星形成过程的信息并可能有助于解决某些数量的恒星会在某些区域形成的原因及恒星最终是如何拥有它们的质量的。

归根结底,这些成就只是一个开始。科学家们仍有很多问题--关于系外行星、宇宙的形成等等--现在他们有了一个新的强大工具来寻求答案。

相关报道:韦伯望远镜公布第一批震撼照片 科学家称花了很久才明白照片在表达什么

(神秘的地球uux.cn报道)据网易科技:7月13日消息,当地时间周二,美国国家航空航天局(NASA)公布了詹姆斯·韦伯太空望远镜拍摄的首批宇宙深空图像。五张全彩图像表明望远镜运行比预期要好,让科学家们激动不已,也让公众眼花缭乱。

韦伯望远镜是迄今为止最强大的太空天文台,其主镜直径为6.5米,而哈勃望远镜的主镜直径为2.4米,这使韦伯望远镜聚光能力大约是哈勃望远镜的7倍,因此有能力看到更遥远的过去。韦伯望远镜拍摄的首批图像展示了人类之前看不见的宇宙图景,为科学家研究古代新生宇宙提供了新视角。

另一个关键的区别是,韦伯配备了相机和其他对红外辐射敏感的仪器。宇宙膨胀导致正常情况下的可见光逐渐拉成波长更长的红外线,人肉眼通常是观察不到的。

但哈勃望远镜也有优势。其运行在近地轨道上,宇航员可以修理损坏或磨损的组件,或安装更强大的新仪器。这些修修补补能延长哈勃望远镜的寿命,远超出最初设计。

本周二公布的宇宙图像和其他数据由专家们从一系列可能的来源中挑选出来,其中有星系团SMACS0723、系外行星的大气构成、南天环状星云新彩照、史蒂芬五重星系、船底座大星云,着重展示了韦伯望远镜的探测范围和功率。

“它们一直都在那里,”马里兰州格林贝尔特NASA戈达德太空飞行中心天体物理学家简·里格比(Jane Rigby)说,“我们只需要打造一个望远镜,看看那里有什么。”

韦伯望远镜高级项目科学家约翰·马瑟(John Mather)则说:“我们正在寻找宇宙大爆炸产生的第一种物质。”

在未来的几个月里,NASA将通过“早期发布科学计划”(Early Release Science Programs)公布更多望远镜图像。还有一些结果将于周四公布,其中包括望远镜在太空中展开时收集的数据,以及更远的星系图像。

NASA负责科学任务的副局长托马斯·祖布臣(Thomas Zurbuchen)透露,“我们最担心的只是微陨石环境,”他指的是5月份一颗小太空岩石划破了望远镜镜面。他认为,一种可能的解决方案是让望远镜在太空中“向后”飞行,这样一来,任何尘埃都将只能击中镜子的背面,而不是正面。他还强调,成功展示图像并没有抹去这项超支任务中不那么光彩的时刻。“人们告诉我,’在你看到第一张照片后,你就会忘记,’”祖布亨说,“实际上我们永远不会忘记。我们要吸取这些教训。”

华盛顿大学天文学教授布鲁斯·巴里克(Bruce Balick)谈到南环星云中漂浮的复杂碳分子时说:“这些恒星中多环芳烃的形成可能是生命起源中的一个非常重要部分。”“(图像)让我目瞪口呆。”

“我花了有一段时间才弄明白这张照片在表达什么,”望远镜项目科学家安布尔·斯特劳恩(Amber Straughn)指着一个船底座星云图像中的崎岖结构说。

斯特劳恩补充说,图像不禁让她联想到整个星云的规模,充满了各种恒星和行星。

“我们人类真的与宇宙相连,”她说。“我们是由同样的物质组成的。”

“这些图像让我大吃一惊,”卡内基天文台天文学家艾伦·德雷斯勒(Alan Dressler)说,他在30年前曾参与韦伯望远镜的规划。“看来我还不像我自己想的那么倦怠。”

他补充说:“我们对宇宙的理解将会像哈勃望远镜那样深刻,这确实能说明一些问题。”我们正在准备进行一场伟大的冒险。”

随着各种图像的陆续公布,“天文学家将会疯狂地沉迷于其中!”加州大学圣克鲁兹分校研究员、40年前望远镜项目发起人加斯·伊林沃思(Garth Illingworth)在一封电子邮件中写道。

科学家一直在等待韦伯望远镜能像哈勃定义过去三十年的天文学一样,继续改变天文观测。韦伯最初是下一代太空望远镜,后来发展成了红外望远镜,能够感知来自宇宙中最早恒星和星系的热量。

一个早期计划委员会得出的结论是,这台望远镜的直径至少需要达到4米,才能对红外辐射高度敏感,这要耗资10亿美元。当时的美国宇航局局长丹·戈尔丁(Dan Goldin)担心4米直径的望远镜太小,无法看到第一代恒星,所以把尺寸增加到了8米。

然而,如果望远镜的直径扩大一倍,将无法搭载在任何火箭上。这意味着望远镜镜面必须是可折叠的,而且必须在太空中展开。NASA最终确定6.5米宽的反射镜,聚光能力是哈勃望远镜的7倍。

此外,望远镜必须冷却到零下228摄氏度,以防止望远镜自身的热量淹没来自遥远恒星的微弱辐射。除此之外,NASA还为韦伯望远镜设计了一个漫长而昂贵的测试项目。结果成本涨到了80亿美元。2011年,美国国会几乎要取消这个项目。

“韦伯成了完美风暴,”德雷斯勒回忆说。“成本越高,它就越关键,不能失败,这让它变得更加昂贵。”

在一次早期的测试中,遮阳板撕裂了。NASA副局长祖布臣说:“当你使用一台价值100亿美元的望远镜时,不会有小问题。”“很难知道哪些是重点,哪些不是。”

自2011年起担任韦伯望远镜项目经理的比尔·奥克斯(Bill Ochs)说,韦伯望远镜代表了大约2万名工程师、天文学家、技术人员和管理人员的共同努力。

周二发布会结束时,祖布臣和马瑟上台祝贺团队。马瑟说,他从来没有担心过望远镜会不成功。“虽然也许我应该这么做,”他补充说。

祖布臣反驳道:“我的工作就是担心。”

相关报道:詹姆斯·韦伯望远镜如何从百万英里外向地球发回大量数据?

(神秘的地球uux.cn报道)据cnBeta:TechCrunch报道,美国宇航局(NASA)刚刚披露了詹姆斯·韦伯太空望远镜的第一批全彩图像,从令人敬畏的星系深场到一个遥远的系外行星大气层的微小特征。但是,百万英里外的航天器是如何将数十GB的数据传回地球的呢?

首先让我们来谈谈图像本身。这些不是普通的JPEG图片--而且韦伯也不是普通的相机。像任何科学仪器一样,韦伯从它的仪器、两个高灵敏度的近红外和中红外传感器以及大量的附件中捕捉和发送大量的原始数据,这些附件可以根据需要将它们专门用于光谱学、日冕仪和其他任务。

TechCrunch以最近发布的第一批图像中的一张为例,进行直接比较。

哈勃望远镜更能与传统的可见光望远镜相媲美,它在 2008 年拍摄了这张船底座星云的照片:

当然,这是一张令人难以置信的图像。但是哈勃更类似于传统的可见光望远镜,更重要的是它是在1990年发射的。从那时起,技术已经发生了一些变化。

下面是韦伯的同一区域的版本:

对任何观众来说,即使是看这些小的版本,韦伯的版本也有明显的细节。星云的“薄纱质地”被分解成了复杂的云层和雾状物,更多的恒星和可能的星系都清晰可见。

让我们放大一个区域,以强调所捕捉到的细节水平,从中心向左和向上:

哈勃的图像约为2350万像素,未经压缩时为32MB。韦伯的图像(处理后提供的)约为123MB和137MB。这是约四倍的数据,但即使这样也不能说明全部问题。韦伯的规格要求它以哈勃25倍的吞吐量发回数据--不仅是更大的图像,而且是更多的图像......来自3000倍远的地方。

哈勃处于低地球轨道,距离地面约340英里。这意味着与它的通讯其实很简单--你的手机可以可靠地从更远的GPS卫星上获得信号,而对于NASA的科学家来说,在这么近的轨道上来回传递信息是小菜一碟。

另一方面,韦伯望远镜位于第二拉格朗日点,即L2,距离地球约100万英里,直接远离太阳。这是月球所能达到的距离的四倍,在某些方面是一个更困难的命题。下面是美国宇航局的一个动画,显示了这个轨道的样子。

幸运的是,这种类型的通信远非史无前例;科学家们已经从更远的地方发送和接收了大量的数据。而且知道韦伯和地球在任何时候的确切位置,所以虽然这不是小事,但实际上只是为这项工作挑选合适的工具,并进行非常仔细的安排。

从一开始,韦伯号就被设计为在无线电波的Ka波段上传输,在25.9千兆赫的范围内,远远超出了其他卫星通信所使用的范围。(例如,星链也使用Ka波段,以及其他围绕该区域的波段)。

那个主要的无线电天线能够每秒发送约28兆比特,这与家庭宽带速度相当--如果来自你的路由器的信号花了约五秒钟穿过一百万英里的真空到达你的笔记本电脑。

这使得它每天有大约57 GB的下行链路容量。有第二根天线在较低的S波段运行--令人惊讶的是,与蓝牙、Wi-Fi和车库门开启器使用的波段相同--保留给低带宽的东西,如软件更新、遥测和健康检查。如果你对具体细节感兴趣,IEEE Spectrum有一篇很好的文章,更详细地介绍了这一点。

不过,这并不是一个恒定的流,因为地球旋转和其他事件可能会干扰。但是因为他们处理的大多是已知的变量,韦伯团队提前四五个月就计划好了他们的接触时间,通过深空网络转发数据。韦伯号可能会在同一天捕获数据并发送,但捕获和传输都是在很久以前就计划好的。

有趣的是,韦伯号内部只有大约68 GB 的存储空间,如果它能发送57 GB ,你会认为这将使人们感到紧张--但它有足够多的机会来卸载这些数据。

“让数据以颜色显示出来”

进入传感器的数据是红外线的,这超出了人类可以看到的狭窄的颜色带。当然,科学家们使用很多方法来看到这个波段之外的东西,例如X射线,科学家们通过让它们撞击胶片或校准过的数字传感器来捕获并以我们能看到的方式查看。这对韦伯来说也是一样的。

“望远镜并不是真正的点阵相机。所以它不像我们可以只拍一张照片,然后就有了,对吗?它是一个科学仪器。所以它的设计首先是为了产生科学结果,”太空望远镜科学研究所的乔-德帕斯夸尔在美国宇航局的播客中解释道。

它所探测到的并不是人类可以解析的真正数据,更不用说直接感知了。首先,它的动态范围是超乎想象的--这意味着最暗和最亮的点之间的幅度差异。基本上没有什么比空间的无限空白更暗,也没有比爆炸的太阳更亮的东西。但是,如果你有一张包括这两者的图像,在几个小时内拍摄,你最终会在数据中出现巨大的暗和亮之间的差距。

DePasquale说:“它基本上看起来像一个黑色的图像,里面有一些白色的斑点,因为它有如此巨大的动态范围。我们必须做一些叫做拉伸数据的事情,这就是把像素值和排序重新定位,基本上,这样你就可以看到那里的所有细节。”

在你以任何方式反对之前,首先要知道,这基本上是所有图像产生的方式--光谱的一个选择被切割出来,并适应人们非常有能力但也有限的视觉系统的观看。因为我们不能看到红外线,而且在这些频率上没有红、蓝、绿的对应物,所以图像分析员必须做复杂的工作,将数据的客观使用与主观理解的感知和实际上的美结合起来。颜色可能对应于类似顺序的波长,或者也许被分割开来,以更合理地突出那些"看起来"相似但发出巨大不同辐射的区域。

“我们喜欢在,你知道,在天体摄影的成像界喜欢把这个过程称为‘代表色’,而不是过去所说的,仍然有很多人称之为‘假彩色图像’。我不喜欢'假彩色'这个词,因为它有这样的含义,即我们在伪造它,或者这不是真的看起来像什么;数据就是数据。我们不是去那里应用,就像在图像上画颜色。我们从头到尾都在尊重数据。我们允许数据通过颜色来显示。”

如果你看一下上面的图片,这两个星云的视图,考虑一下它们是从同一个角度,在差不多相同的时间拍摄的,但是使用了不同的仪器,捕获了不同的红外光谱段。尽管最终两者都必须以RGB显示,但通过检查更高的波长所发现的不同天体和特征,可以通过这种有创意但又科学严谨的颜色分配方法使之可见。

当然,当数据作为数据比作为视觉表现更有用时,还有更抽象的方法来看待它。

一颗遥远的系外行星的图像可能只显示了一个点,但光谱图显示了其大气层的细节,正如你在上面的这个例子中看到的那样。

收集、传输、接收、分析和展示像韦伯这样的数据是一项复杂的任务,但现在它已经开始运行,数百名研究人员正兴高采烈地投身其中。预计将有更多创造性和迷人的方式来显示这些信息--随着韦伯刚刚开始它的任务,在一百万英里之外,我们有很多期待。

相关报道:NASA仍坚持使用有争议的詹姆斯·韦伯太空望远镜的名字

(神秘的地球uux.cn报道)据cnBeta:CNET报道,天文学家和其他科学家对美国宇航局(NASA)新的詹姆斯·韦伯太空望远镜本周公布的第一批科学图像赞不绝口,但一些人也继续对该机构为下一代天文台选择的名字表示担忧。NASA告诉CNET,它仍然坚持使用这个名字。

詹姆斯·韦伯从1961年到1968年担任NASA局长,是该机构的最高级别官员,他指导该机构度过了一个黄金时代,包括水星、双子星和阿波罗计划的大部分内容。在他生前(韦伯于1992年去世),大多数人可能会指出,1967年在佛罗里达州的一次地面测试中三名阿波罗一号宇航员的意外死亡是韦伯任期内最有争议的一章。

但几年来,一些天文学家和其他人指出,"薰衣草恐慌",即一些同性恋者被赶出美国政府的时期,足以成为重新命名NASA旗舰观测站的理由。

天文学家和作家Phil Plait曾是NASA哈勃太空望远镜工作团队的一员,他在周一关于韦伯和望远镜的一篇博文中写道:“目前还不清楚他在其中的具体角色,而他掌管着这个机构,所以无论如何,它都是在他的权限范围内发生的。他默许了这一点。”

CNET向美国宇航局新闻秘书Jackie McGuinness寻求回应,周二她代表该机构发出了以下声明:

“NASA的历史办公室通过目前可获得的档案对詹姆斯·韦伯和他的职业生涯进行了详尽的搜索。我们的历史学家还与以前广泛研究这一主题的专家进行了交谈。NASA目前没有发现任何证据可以证明需要改变该望远镜的名称。”

在韦伯担任NASA局长期间,至少有一名机构员工因为上司怀疑他是同性恋而被解雇,1950年韦伯也是美国国务院的第二负责人,当时有91名工人因为是同性恋或被怀疑是同性恋而被解雇。

2021年5月,四位天文学家散发了一份请愿书,收集了1700多个科学家和其他人的签名,呼吁为该望远镜重新命名。这四人当时在《Scientific American》杂志上撰写了一篇专栏,还引用了更多的档案证据,证明韦伯在与美国参议员的讨论中传递了"薰衣草恐慌"的模因。

“这些记录清楚地表明,韦伯计划并参与了会议,在这些会议上他递交了仇视同性恋的材料,”该专栏写道。“没有记录显示他选择为那些被迫害的人的人性而站出来。”其他人则不太相信。

天体物理学家Hakeem Oluseyi于2021年1月在Medium上写道:“以韦伯的名字命名一个旗舰太空观测站是对他对NASA科学所做贡献的恰当认可,即使他只是一个管理者。”他详细介绍了他对韦伯所谓的偏执行为证据的详尽搜索。

“关于对韦伯的具体指控,证据很清楚,”Oluseyi总结道。“他不是‘薰衣草恐慌’的发起人,他也没有负责调查关于‘同性恋’的指控或决定被指控者的命运。”

历史学家David Johnson撰写了2004年的《薰衣草恐慌》(The Lavender Scare)一书,他说,有记录显示韦伯参加了白宫关于同性恋 “威胁”的会议,但这次会议是关于如何平息政客们对该话题的歇斯底里。

“我不认为他在薰衣草恐慌中具有任何形式的领导作用,”Johnson在2021年7月告诉《自然》。

9月,NASA似乎结束了对望远镜重新命名的案件,当时NASA局长比尔·纳尔逊向记者发出了一个简短的声明。“我们目前没有发现任何证据证明需要改变詹姆斯·韦伯太空望远镜的名称。”

该机构没有发布报告,也没有分享有关其调查范围的细节,对于一个具有长期透明历史的政府部门来说,这是一个非同寻常的举动。

美国天文学会主席Paula Szkody在11月给纳尔逊发了一封信,要求对调查进行公开和正式的报告,并呼吁一个更具包容性的命名过程。当这封信没有得到回应时,Szkody在3月16日发出了第二封更强烈的信。

Szkody在后续信件中说:“纪念很重要,因为它表达了一个国家的价值观。目前JWST的名字是在没有社区意见的情况下单方面选择的,并没有反映出NASA的核心价值--包容。”

NASA的内部审议在3月下旬公开,当时《自然》杂志在收到《信息自由法案》的申请后获得并公布了一系列电子邮件。

这些电子邮件显示,NASA的决策者们正在与一些证据进行斗争,这些证据表明在韦伯的任期内有恐同政策,但最终没有发现任何直接与他有关的具体决定。

此后,NASA代理历史学家 Brian Odom和另一位合同历史学家继续进行调查,访问了以前因COVID大流行而关闭的档案馆。

McGuinness周二告诉表示,这些额外的研究现在已经完成,而且似乎并没有促使NASA改变主意。McGuinness说:“他们现在正在将他们的信息汇编成一个机构将分享的更新。”

在那之前,重点仍然是韦伯望远镜对宇宙的突破性图像。然而,对一些人来说,这些辉煌的图片被与之相关的偏见所玷污,如果不是与望远镜的名字相关,那么至少是与他领导NASA的时代相关。

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(神秘的地球uux.cn报道)据cnBeta:经过几个月的等待,美国宇航局终于披露了詹姆斯-韦伯望远镜的首批全彩图像,其结果比我们所希望的还要好。它们以令人敬畏的细节展示了我们早期宇宙的照片、有史以来最清晰和最深的图像、黑洞以及我们星系的演变。

上周,NASA披露了詹姆斯-韦伯望远镜的首批全彩图像的目标。这份名单是在望远镜到达其最终目的地并开始为其科学任务做准备的几个月后才公布的。

不过现在,NASA终于开始发布第一批图像,以及一颗被称为WASP-96 b的系外行星的光谱研究。

周一,在活动的前一天,美国宇航局和拜登总统共同展示了第一张图片。这张图片名为"韦伯的第一个深场图像",是一个被称为SMACS 0723的星系团。这张图片充满了细节,甚至可以看到SMACS 0723周围的引力透镜。

此外,美国宇航局还发布了WASP-96 b的光谱细节,这是一颗非凡的系外行星,距离地球1000多光年。作为詹姆斯-韦伯的第一张全彩图像的一部分,该光谱为我们提供了对系外行星的第一个完整细节。

韦伯拍摄的下一张图片包括对船底座星云、南环星云和斯蒂芬五重星系的详细细节。这些图像品质相当高,而且不同于我们以前所见的任何东西。如果这就是詹姆斯-韦伯的能力,那么随着该望远镜继续开展工作,我们将享受到更多研究深空的乐趣。

你可以在美国宇航局的网站上看到詹姆斯-韦伯拍摄的所有新图片,并了解更多关于它们的信息。

美国宇航局的新望远镜的下一步是什么?

美国宇航局有一份与詹姆斯-韦伯有关的任务清单,与美国宇航局的其他望远镜和航天器一样,这些任务将继续观察早期宇宙。大量的科学家已经对詹姆斯-韦伯的时间进行了竞标,因此,詹姆斯-韦伯的第一张全彩图像成为一个更大的集合只是时间问题。

而这些图像将告诉我们很多东西。它们将帮助我们更好地了解早期宇宙,黑洞是如何形成的,以及其他未解之谜,不过美国宇航局还没有告诉我们什么时候可以期待詹姆斯-韦伯的下一张图片。

相关报道:迄今最深的宇宙红外视图:美总统拜登发布韦伯的第一张图片

(神秘的地球uux.cn报道)据cnBeta:当地时间7月11日周一,美国总统乔·拜登在华盛顿白宫举行的预览活动中发布了詹姆斯-韦伯太空望远镜的首批图像之一。NASA和ESA及CSA(加拿大航天局)合作将于美东部时间7月12日周二上午10:30 开始在马里兰州格林贝尔特的NASA戈达德太空飞行中心进行电视直播以发布韦伯的第一批全彩图像和光谱数据。

这张来自NASA詹姆斯-韦伯太空望远镜的第一张图像是迄今为止最深、最清晰的遥远宇宙的红外图像。被称为韦伯第一深场的这张星系团SMACS 0723的图像充满了细节。数以千计的星系--包括有史以来在红外线下观察到的最微弱的天体--首次出现在韦伯的视野中。这片浩瀚的宇宙覆盖了一片天空,其大小约为地面上的人用手握住的一粒沙。

NASA的詹姆斯-韦伯太空望远镜已经产生了迄今为止最深、最清晰的遥远宇宙的红外图像。这张被称为韦伯第一深场的星系团SMACS 0723的图像充满了细节。

数以千计的星系--包括在红外线中观察到的最微弱的天体--首次出现在韦伯的视野中。这片浩瀚的宇宙覆盖了一片天空,其大小约为地面上的人用手握住的一粒沙。

这个深场由韦伯的近红外相机(NIRCam)拍摄,其由不同波长的图像合成,总计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的最深场,这需要数周时间。

NASA詹姆斯‧韦伯太空望远镜拍摄的首批图像公开

该图像显示了46亿年前出现的SMACS 0723星系团。这个星系团的综合质量起到了引力透镜的作用,其放大了它后面更遥远的星系。韦伯的NIRCam使那些遥远的星系成为鲜明的焦点--它们拥有以前从未见过的微小而微弱的结构,包括星团和弥漫特征。研究人员将很快开始了解这些星系的质量、年龄、历史和组成。

这张图片是该望远镜的第一批完整的彩色图片之一。全套图像将于美东部时间7月12日周二上午10:30开始在NASA TV的电视直播中发布。

相关报道:詹姆斯·韦伯太空望远镜下步计划是什么?

(神秘的地球uux.cn报道)据新浪科技:目前,人们对詹姆斯·韦伯太空望远镜的太空勘测能力已有所了解,世界各地的天文学家正期待着该望远镜收集的数据,通过仔细研究获得重大发现。詹姆斯·韦伯太空望远镜耗资100亿美元,于2021年12月发射升空,它是美国宇航局最大、勘测能力最强的太空科学望远镜,该望远镜包含4个不同的勘测仪器,结合起来能以17种不同模式收集数据。

使用这些复杂的传感器,该望远镜并非仅限于研究太阳系内天体,还能观察宇宙早期诞生的第一批恒星和星系。

7月12日,美国宇航局在戈达德太空飞行中心举行了一次现场活动,发布了詹姆斯·韦伯太空望远镜首批科学分析图像。它凝聚了多年科学研究结果,该望远镜项目专家称,这个具有革命性的望远镜将带来突破性太空发现。

太空望远镜科学研究所(STScI)项目首席科学家克劳斯·庞托皮丹(Klaus Pontoppidan)称,第一年的科学勘测已经开始,我们已向科学家提供了重要观测数据图像,随着该望远镜项目不断推进,向公众提供这些数据将是开启新发现的关键,这些数据将在未来几天通过项目审核人公开发布,我们正在加速推进。

庞托皮丹强调称,詹姆斯·韦伯太空望远镜早期科学计划是从勘测效率角度考虑的,这样望远镜就不必耗用大量时间从一个目标转移到另一个目标。目前关键是要确保从所有仪器和所有模式中获得更多数据,这些数据涵盖广泛的科学领域,立即公开,没有独家专访期,因为我们希望科学家获得尽可能多的宝贵数据,尤其是科学家可以向望远镜项目研究组提出勘测建议。

科学家提出勘测建议是非常重要的,在詹姆斯·韦伯太空望远镜服役期内,项目研究组每年都会邀请科学家提交建议,例如:他们希望使用哪些天文台,对哪些天体进行勘测分析等。届时负责管理詹姆斯·韦伯太空望远镜的美国马里兰州太空望远镜科学研究所,将选择部分科学项目来规划每年的观测活动,这被称为一个勘测周期。

在新闻发布会上,美国宇航局天体物理部门首席科学家埃里克·史密斯(Eric Smith)谈及任务第一年的勘测成果,他说:“我们在第一勘测周期计划的任何项目,都是大胆创新的,但是突破性还不足。第二个勘测周期将于2023年夏季开始,由于詹姆斯·韦伯太空望远镜能够捕捉到高科学质量数据图像,预计它可能会带来一些惊人发现。”

该望远镜近红外成像仪和无缝隙光谱仪(NIRISS)首席研究员雷恩·杜蓉(Rene Doyon)在新闻发布会上称,我们现在开启了太空探索的几个新篇章,例如:系外行星大气层、宇宙早期、云层形成,人们能说出来的几乎都有。我们甚至不知道我们会发现什么,这是最令人兴奋的!

即使这些数据仅是初期勘测结果,但已具有较高的科学研究价值,戈达德太空飞行中心操作项目科学家简·里格比(Jane Rigby)在新闻发布会上称,该望远镜已收集大约40TB数据,这些数据于7月14日以原始数据的形式发布,此外,美国宇航局还安排了额外的服务器空间,用于应对下载新数据产生的流量。

里格比强调称,虽然这些勘测数据令人兴奋,但真正要做的工作是开发新模型分析它们,我只想说明,这仅是一个开始!这些数据表明詹姆斯·韦伯太空望远镜是有效的,但科学勘测结果需要延伸式分析研究,人们可以使用不同的技术,从数据中获得尽可能多的科学发现。

目前,天文学家已证明了詹姆斯·韦伯太空望远镜的真实勘测能力,未来可能会有更多的挑战性或者令人印象深刻的勘测目标,史密斯在会议中提及科学家时表示,他们可以选择更多的目标,也可以超出他们的想象,展开更深入的分析,我认为科学家在第二个勘测周期中将更富有探索精神,因为他们现已知道该望远镜功能非常强大。

相关报道:什么是引力透镜,詹姆斯·韦伯太空望远镜如何利用它?

(神秘的地球uux.cn报道)据New Atlas报道,如果你本周看过詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)的第一批图像,你可能已经经常听到“引力透镜”这个词。但是它到底是什么意思?它又是如何帮助这个新的望远镜进行发现的呢?

来自詹姆斯·韦伯太空望远镜的第一张图片显示了SMACS 0723星系团的闪亮的星空。这张图片中发生了很多事情,但是如果凝视时间足够长,你可能会注意到,一些星系似乎“变形了”,它们的光线被拉长了。然而,这并不是望远镜的人为因素--这是现实本身的扭曲,在被拍摄的空间区域内。

引力与质量有着千丝万缕的联系,所以一个天体的质量越大,其引力影响就越大。这种力量是我们能站在地球上的原因,也是让地球绕着太阳转的原因。但是它的工作方式比许多人可能意识到的还要奇怪--引力使时空的结构发生了变化。

詹姆斯·韦伯澳大利亚数据中心的首席科学家Themiya Nanayakkara 博士告诉 New Atlas:“假设有一组彼此靠近的大质量星系;即星系团。将会发生的是,因为这里的集体质量非常大,它将在周围的空间中产生一个弯曲--当你把一个重球放在床上时,可以在床褥上观察到类似的效果。因此,当来自背景星系的光线经过这个区域时,它所要走的路径会被弯曲。这导致背景星系的图像被拉长。”

这种现象被称为引力透镜,其影响在韦伯的新图像中清晰可见。

ICRAR的天文学家Robin Cook表示:“所有的物质都会在空间产生这些扭曲,包括你和我,但是只有当真正的天文数量的物质作为透镜存在时,引力透镜的效果才会明显,例如,在新的JWST图像中看到的组合星系团。在这些图像中,我们看到来自非常遥远的星系的光线在前景星系团周围弯曲,形成了令人印象深刻和令人费解的弧线。因为星系团并不是完美的球体,这种现象往往会产生奇怪的特征,比如同一个星系的镜像。”

顾名思义,引力透镜可以放大非常遥远的天体,包括一些太过遥远的天体,否则就无法看到。这给了天文学家一个令人难以置信的窥视最遥远的空间和时间的机会。

澳大利亚联邦科学与工业研究组织空间与天文学部的 Ray Norris 教授说:“这里的关键特征是,引力透镜不仅扭曲了光线,而且还放大了光线,就像一个望远镜。因此,如果你用JWST通过引力透镜观看遥远的宇宙,就好像你在JWST上安装了一个额外的镜头,让你看到比没有引力透镜更遥远的星系。”

而詹姆斯·韦伯太空望远镜特别适合于利用这一现象。

澳大利亚国立大学天文学和天体物理学研究学院院长Matthew Colless教授解释说:“使JWST特别善于利用这一现象的因素与使它擅长许多事情的因素相同:一个在红外波长下工作的大镜子。大镜子有两个方面的帮助,因为它不仅可以收集更多的光(所以可以看到更暗的东西),而且可以产生更清晰的图像(所以可以看到更小的东西)。在红外波长下工作也很有帮助,因为红移效应意味着宇宙中非常遥远的天体的光线会沿着光谱从可见光移到红外线。由于天文学家在引力透镜的帮助下观察的目标是微弱的、小的和非常遥远的,JWST比在可见光波长下工作的较小的望远镜,如哈勃,有很大优势。”

人们可以从詹姆斯·韦伯的空前威力中学到很多东西,结合引力透镜,它可以让天文学家研究宇宙在大爆炸后很早的时候的情况。

“JWST已经在对宇宙中形成的第一代星系中的一些星系进行成像,”ARC未来研究员Cathryn Trott教授告诉 New Atlas。“它也有能力拍摄它们的光谱,据此,来自星系的光被分成其组成波长,使天文学家能够识别个别元素。来自SMACS 0723领域的凝聚星系的光谱已经向我们显示,在宇宙最初几亿年内形成的星系有氧气,这种元素只在恒星内产生。这些观测结果,结合使用低频射电望远镜对原始氢气的观测,如默奇森广域阵列,告诉我们宇宙中第一代恒星是何时形成的,以及星系如何从JWST观测到的小而结实的星系,演变到今天我们周围的星系。”

“而且我们还可能通过测量光在引力透镜周围的旅行时间的差异来获得对宇宙膨胀率和年龄的新的精确测量,如爆炸的恒星或闪烁的类星体,”Colless补充说。“因此,我们预计JWST和引力透镜的结合将成为探索遥远宇宙的一种异常强大的方式。”




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