今年2月,澳大利亚墨尔本IMAX影院上映了一部影片 Deep Sky 深空。
这是关于詹姆斯 · 韦伯空间望远镜(James Webb Space Telescope, JWST),简称韦伯
以及它所拍摄的照片和故事。
先上个官方预告片
Source: IMAX
感谢同好销锋镝铸进行翻译和字幕。
如有不准确的描述,欢迎指出,互相学习。
韦伯的建造和发射
因为内容相关,先来科普一下哈勃望远镜。它是可见光望远镜,30年期间,为我们提供无数精彩照片,不断突破极限,发现最遥远星系,一次次刷新记录。然而,有很多照片细节并不是很清晰。科学家都是好奇的, 想了解更多。
根据目前的观测和理论,宇宙在不断的膨胀,星系都在远离我们,所以出现光谱朝红端移动,称为红移。所以,利用红外线望远镜捕捉红外线,可以为我们提供可见光望远镜所不能提供的信息。这项计划的成果就是韦伯望远镜。
Source: NASA
对于望远镜,一般来说,主镜的直径越大可以捕捉越多的光,所以历史上的望远镜都是越造越大的。韦伯望远镜的主镜片直径是6.6米,并不能放进常规的发射火箭里面,所以科学家们要研究出折叠的镜子可以在到达轨道以后展开,并反复做了很多实验去测试,包括防震等等。还有望远镜是红外线的,需要阻挡太阳光的照射,所以需要好几层遮阳伞。影片里面提及到,这几层遮阳材料,工程师花费了好多时间和精力去制作。
我小时候觉得做工程师很酷。现在我工作了,发现其实工程师在解决一个又一个问题,不断研究和实验。大部分人的工作也是的,每天都有新的问题和挑战。
恒星的诞生
这是韦伯望远镜为我们揭示的照片之一,船底座星云,它是恒星的诞生之地。重岩叠嶂区域就是新恒星形成的温床,一团团翻腾的尘埃和气体云正在形成新的恒星。它真的是一幅艺术品,宇宙真的太美妙了。
Source: NASA
从下图,我们可以明显看出,和哈勃望远镜相比,韦伯望远镜可以穿透星云,拍摄出更加清晰的照片,并揭示出更多的细节。
Source: NASA
如果你有兴趣关于船底座星云的更多内容,
恒星的死亡
Source: NASA
https://www.nasa.gov/missions/webb/the-crab-nebula-seen-in-new-light-by-nasas-webb/
这是蟹状星云 (Crab Nebula),恒星死亡后的遗迹。同时,也是新恒星的出生地。
11世纪时候,一颗质量比太阳还巨大的恒星到了生命结束的时候爆炸,中国宋朝时期有文献记载其爆炸,称为客星。质量巨大的恒星在生命结束的时候发生超新星爆炸。我们现在看到的是爆炸后所产生的星云。
最近这几年,位于猎户座的参宿四亮度不稳定,不知什么时候会爆炸,或许在我们的有生之年会发生爆炸,成为夜空中最亮的星星。只不过,可能下个月,几年以后,几十年以后,几百年以后。恒星的寿命太长了,我们的生命实在是太短暂了。
斯蒂芬五重星系
Source: NASA
https://www.nasa.gov/image-article/nasas-webb-sheds-light-galaxy-evolution-black-holes/
这是斯蒂芬五重星系 (galaxy group “Stephan’s Quintet”)
细节显示了相互作用的星系如何触发彼此的恒星形成以及星系中的气体如何受到干扰。
除了主角,背景的亮点大部分都是星系,只有几颗是恒星,发出六芒星的光芒。那是因为韦伯的镜片是六边形的。
在浩瀚的宇宙中,我们可以同时看到恒星的诞生与死亡,星系间的激烈碰撞,所以就像宣传片所说的,望远镜是个时间机器。而我们在看到的是130亿年宇宙演化的各种产物。
寻找有液态水的类地行星
我们总好奇地球之外有没有生命?有没有合适生命生存的地外行星?
韦伯的其中一项任务就是分析地外行星的大气层光谱,寻找有液态水的类地行星。
Source: NASA https://www.nasa.gov/universe/exoplanets/webb-discovers-methane-carbon-dioxide-in-atmosphere-of-k2-18-b/
木星
Source: NASA
这是通过红外光望远镜所拍摄的木星,和用可见光拍摄的完全不同。
有人说,这好像个水星球。
Source: NASA
https://blogs.nasa.gov/webb/2022/08/22/webbs-jupiter-images-showcase-auroras-hazes/
从图片中,我们可以看到木星标志性的大红斑,南北极的极光,极光的衍射,微弱的光环,还有两颗卫星 (Amalthea 木卫五,Adrastea 木卫十五)
Source: NASA
这是哈勃望远镜于2021年拍摄的木星。
题外话
一个参与韦伯望远镜的男生说,他小时候在后院看人造卫星,妈妈问他在干什么,他说什么时候他可以飞一个,他正在飞一颗。
相比起阿波罗11号的影片,这个影片的女性出场和发言的比例好高。现在都在提高女性在STEM行业的工作比例。作为其中一员的我也要加油呀!
我认识一个来自伊朗的女工程师, 现在在墨尔本工作。她说以前读书时候,没多少女生,男生不怎么和她交流。她妈妈告诉她,别人不和你交流,是他们的选择,你做好自己能做的就行了。
墨尔本IMAX
墨尔本IMAX位于墨尔本博物馆 (Melbourne Museum)
地址:11 Nicholson St, Carlton VIC 3053
网址:https://imaxmelbourne.com.au/
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