进入太空 2 个多月,韦伯望远镜「看到了」它的第一颗恒星

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02-14 16:11

2 月 11 日,哈勃望远镜继任者詹姆斯·韦伯空间望远镜,终于捕捉到了它的第一张恒星图像

被韦伯选中的,是大熊星座中明亮又孤立的恒星 HD 84406,它很容易识别,也没有被其他亮度相似的恒星包围。

▲ 图片来自:NASA

最终的成像看起来像是 18 个随机而模糊的星光点,因为还没有对齐或聚焦任何东西,但这正是韦伯团队所需要的,它将帮助科学家使用近红外相机(NIRCam)完成漫长的校准过程。

为什么需要校准呢?这得从韦伯主镜的特点说起。韦伯望远镜的主镜,被设计为由 18 块六边形镜片组成的「蜂窝状」可折叠反射镜,这有助于它从所选目标捕获大量红外光。

▲ 图片来自:NASA

但是这些镜片中的每一个(加上次镜和其他组件)都需要精确调整,以使其中反射的图像与其他反射镜匹配和重叠。

既然身处宇宙,用来校准的最好选择便是星星。

▲ 图片来自:[email protected]

为了完成这张照片,韦伯团队花费了不少功夫。

在 2 月 2 日开始的图像捕获过程中,韦伯望远镜被指向 HD 84406 预测位置周围的 156 个不同方向,并使用 NIRCam 的 10 个探测器生成了 1560 张图像,整个过程持续了近 25 小时,覆盖了一个与满月差不多大小的区域。

▲ 图片来自:[email protected]

你在开头看到的并不是完整图像,它只是完整图像的中心部分,全分辨率图像超过 20 亿像素,原始数据总计 54 GB。

经过 6 个小时的处理,团队在 18 块主镜片中找到同一颗恒星,将它们组合成一张图像。18 个星光点是用来校准整个望远镜的基础,将确认每个镜片的对齐位置。它们实际上相当接近,这意味着镜像部署非常顺利。

▲ 图片来自:[email protected]

在接下来的一个月,团队将逐步调整,直到 18 个镜片对齐和聚焦,18 幅图像变成一颗星。今年夏天,在校准望远镜后,韦伯可能提供前所未有的宇宙视图。

▲ 动图制作自:[email protected]

值得一提的是,韦伯望远镜还使用 NIRCam 内部的瞳孔成像镜头完成了一张「自拍」,这同样是出于校准目的。该镜头仅用于拍摄主镜,而不是宇宙图像。

▲ 图片来自:NASA

韦伯天文台项目科学家 Michael McElwain 说:

将韦伯发射到太空当然是一个激动人心的事件,但对于科学家和光学工程师来说,当来自恒星的光成功地穿过系统到达探测器,这是一个巅峰时刻。

这不是韦伯上唯一的相机系统,我们还需要很长一段时间才能从中获得第一张「真实」图像,但这次的成功表明近红外相机和主镜正在按计划工作,尽管目前还没有满负荷运行。

▲ 参考资料:
1.https://blogs.nasa.gov/webb/2022/02/11/photons-received-webb-sees-its-first-star-18-times/
2.https://www.youtube.com/watch?v=QlwatKpla8s
3.https://techcrunch.com/2022/02/11/the-james-webb-space-telescope-takes-a-selfie-and-a-big-step-towards-its-first-real-image/
4.https://www.engadget.com/james-webb-space-telescope-first-star-image-165806746.html

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