韦伯望远镜测试图像公布,7月12日将发首张全彩图像
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韦伯望远镜测试图像公布,7月12日将发首张全彩图像,这张样片包含了不计其数星系,在红外波段上呈现了有史以来最为遥远和锐利的深空影像。韦伯望远镜测试图像公布,7月12日将发首张全彩图像。
韦伯望远镜测试图像公布,7月12日将发首张全彩图像1
美国宇航局(NASA)本周发布了一张来自詹姆斯·韦伯太空望远镜的测试图像,作为7月12日该天文台首张全彩图像曝光的“预览”,它非常漂亮。韦伯望远镜的任务是窥视早期宇宙,寻找系外行星和星系,从宇宙中找出新的秘密。
这张图片来自精细制导传感器,或称FGS,一个主要目的是让望远镜精确指向的仪器。从本质上讲,它帮助韦伯望远镜瞄准它的目标并保持在观测的轨道上。FGS对恒星和星系的观察是“对望远镜的科学仪器在未来几周、几个月和几年内所揭示的东西的一个诱人的瞥见”,NASA在周三的一份声明中说。
恒星作为有点状辐射的天体非常突出。其他明亮的天体是星系。这是5月中旬在32小时内进行的72次曝光的结果。它代表了迄今为止拍摄的最深的宇宙图像之一。
韦伯团队在周三的一条推文中将这张图片描述为 “出乎意料的”和 “迷人的照片”。
在韦伯开始认真进行科学观测之前,在长达一个月的准备期中,FGS的抓拍是成功测试的一部分。NASA表示:“在这次工程测试中,目的是锁定一颗恒星,并测试韦伯能多好地控制其‘滚动’--从字面上看,韦伯像飞行中的飞机一样向一边滚转的能力。”
这个预览足以让科学家和太空迷们为下周发布的第一张主要图像而兴奋。韦伯操作科学家Jane Rigby说:“这幅图像中最微弱的斑点正是韦伯在其第一年科学运行中要研究的微弱星系类型。”
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7月6日,詹姆斯·韦伯空间望远镜项目团队公布了一张新的工程测试样片。这张样片包含了不计其数星系,在红外波段上呈现了有史以来最为遥远和锐利的深空影像。科研人员称其为对“正片”的“预览”。
样片摄于5月份,总曝光时间约32个小时,由72帧独立影像拼合而成。需要指出的是,它是由韦伯望远镜的“精细导向传感器(FGS)”拍摄的。FGS并不是专业的科研设备,其功能只是保证望远镜能够精确对上目标。
样片是科研人员指挥望远镜用一种“滚动”的方式拍摄的。韦伯首先瞄准作为基准的恒星HD147980,然后从一侧向另一侧滚动。在FGS的帮助下,望远镜得以始终将HD147980“钉死”在画面中,从而完成了这一部分的测试。而这张样片就是这一测试的“副产品”。
样片中只有少量恒星,且很好辨认,因为它们都有星芒。星芒并不是恒星本身的一部分,而是望远镜结构造成的一种光学假象。样片中除了这些恒星,其余的亮斑全是遥远的星系。毕竟只是样片,它并不完美。样片中每颗恒星的中心都有一个黑点。这是望远镜每进行一次曝光都会对其姿态进行一次调整所造成的。在正片中,这个黑点应该是没有的。
FGS拍摄的大部分样片在完成测试任务后不久就会被删除。但是通过这些“非专业”的样片,我们已经可以预感到,詹姆斯·韦伯空间望远镜可能会给我们带来怎样的震撼。有消息称,参与望远镜调试工作的一些天文学家在预先看到望远镜用专业设备拍摄的照片后,几乎要掉下眼泪。
样片在拍摄时没有使用滤光片,因此科研人员没有办法对它们进行光谱分析,也没有办法知道画面中这些星系的年龄,以及它们离我们有多远。而这一切,在科研级的正片发布后,应该都不再是问题。
詹姆斯·韦伯空间望远镜搭载有两台相机和两台光谱仪,能够获得天体的光谱信息,进而获知它们的成分信息。望远镜尤其擅长红外线观测,寻找宇宙中那些“最遥远”的星系。之所以要观测红外线,原因是这些星系发出的可见光在跨越浩瀚宇宙空间时,由于宇宙在膨胀,其波长会被持续拉伸,逐渐变成红外线。
按照计划,项目团队将于北京时间7月12日22:30公布首批科研级正片。这些正片可能并不只是一张,而是一组。而且没有疑问的是,其中应该也包括至少一张“极度深空”。那张正片的质量,无疑会大大超越测试用的样片。
所以我们究竟能够用这台被誉为有史以来最强大的空间望远镜,看到些什么新东西呢?再等待几天,一切就会揭晓了。
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距离7月12日发布NASA詹姆斯-韦伯太空望远镜(JWST)的首批全彩图像只有五天时间了,但这个天文台是如何找到并锁定其目标的呢?韦伯的精细制导传感器(FGS)在设计时就考虑到了这个特殊的问题。(FGS及近红外成像仪和无缝隙光谱仪/NIRISS是由加拿大航天局开发的)。
最近,FGS捕捉到了恒星和星系的景象,这为JWST的科学仪器在未来几周、几个月和几年内揭示的内容提供了一个诱人的一瞥。
尽管FGS的主要目的是通过精确的指向实现精确的科学测量和成像,但它一直都有能力捕捉图像。当它这样做时,图像通常不会被保留。鉴于L2和地球之间有限的通信带宽(距离为150万公里),韦伯一次最多只能发送两个科学仪器的数据。然而在5月份为期一周的稳定性测试中,团队想到有可用的数据传输带宽,因此他们可以保留正在拍摄的图像。
由此产生的工程测试图像有一些粗糙的边缘特质。它并没有被优化为科学观测,相反,拍摄这些数据是为了测试望远镜在锁定目标方面的能力,但它确实暗示了望远镜的力量。它带有韦伯在发射后的准备工作中产生的一些特征。明亮的恒星以其六条长而清晰的衍射尖峰脱颖而出--这是由于韦伯的六面镜面段造成的效果。在恒星之外,星系几乎充满了整个背景。
根据韦伯科学家的说法,这一结果--在32小时内使用72次曝光--是迄今为止拍摄的最深的宇宙图像之一。当FGS的光圈打开时,它不像其他科学仪器那样使用彩色滤光片--这意味着不可能以科学分析所需的严格程度来研究这张图像中的星系年龄。但即使在测试期间捕捉到计划外的图像,FGS也能产生令人惊叹的宇宙景观。
“随着韦伯望远镜取得了比预期更好的`图像质量,在调试的早期,我们故意将导引器的焦距调小以帮助确保它们达到性能要求。当拍摄这张图片时,我很兴奋地看到这些微弱的星系中的所有细节结构,”
霍尼韦尔航空航天公司韦伯精细制导传感器项目科学家Neil Rowlands指出,“鉴于我们现在知道深广带制导器图像的可能性,也许这种图像在可行的情况下跟其他观测平行拍摄,可以证明在未来具有科学意义。”
由于这张图片不是以科学成果为目的而制作的,因此有几个特点跟将于7月12日发布的全分辨率图片有很大的不同。那些图像将包括--至少在短时间内--有史以来捕获的最深的宇宙图像。
FGS图像的颜色采用了跟韦伯的其他工程图像在整个调试过程中所采用的相同的偏红颜色方案。此外,在这些曝光过程中没有出现“抖动”。抖动是指在每次曝光之间望远镜都会稍微重新定位。
此外,明亮恒星的中心看起来是黑色的,因为它们使韦伯的探测器饱和,而望远镜的指向并没有在曝光过程中改变,从而以从相机探测器的不同像素中捕获中心。在图像的边缘和角落也可以看到不同曝光的重叠帧。
在这项工程测试中,其目的是锁定一颗恒星并测试韦伯能多好地控制其“滚动”--从字面上看,韦伯能像飞行中的飞机一样向一侧滚动。位于马里兰州格林贝尔特的NASA戈达德太空飞行中心的韦伯操作科学家Jane Rigby表示,这项测试已成功进行--除了产生了一幅激发科学家想象力的图像,他们还将分析韦伯的科学数据。
Rigby表示:“这张图片中最微弱的星系正是韦伯在其第一年的科学运行中要研究的微弱星系类型。”
虽然韦伯的四个科学仪器将最终揭示该望远镜对宇宙的新看法,但精细制导传感器是一个将在整个任务期间用于每一次韦伯观测的仪器。FGS已经在对准韦伯的光学器件方面发挥了关键作用。
现在,在6月进行的第一次真正的科学观测中及一旦科学运作在7月中旬开始,它将引导每一次韦伯观测到它的目标并保持必要的精度,进而使韦伯产生关于恒星、系外行星、星系甚至我们太阳系内移动目标的突破性发现。
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