参考消息网12月18日报道英国《新科学家》周刊12月11日发表题为《詹姆斯·韦伯太空望远镜将如何改写宇宙故事》的文章 , 作者科林·斯图尔特 。 全文摘编如下:
10月初 , 一艘货轮向右转航 , 离开南美洲东海岸的大西洋水域 , 进入浑浊的库鲁河 。 这是此次航行的最后一程 , 之前为保护船上的珍贵物品一直不遗余力 。 物品置于特别设计的箱子内 , 可以在波浪的颠簸翻滚中安然无恙 。 库鲁河经过疏浚 , 确保船只不会陷入浅滩 。 甚至连航程的具体日期都是保密的 , 以免引来海盗注意 。
这批珍贵的货物就是詹姆斯·韦伯太空望远镜 , 或许是有史以来最受热盼的科学仪器 。 詹姆斯·韦伯太空望远镜制作时间超过25年 , 发射也经过无数次推迟 。 现在它终于完成上述行程 , 抵达法属圭亚那的发射点 。 如果一切顺利 , 最终将于12月末离开地球 。 “我还有些懵 , ”欧洲航天局詹姆斯·韦伯太空望远镜项目科学家托尔斯滕·伯克尔说 , “看起来有点不真实 。 ”
制造时光机器
不真实不仅是因为这部望远镜看似永远无法升空 , 而且因为它被设计为一台时光机 , 能帮助我们回望宇宙第一批恒星出现的谜之时代 , 而我们对这批恒星知之甚少 。 不真实的原因还有 , 这部望远镜能以前所未见的清晰度揭示环绕其他恒星运行、可能适宜居住的行星的大气成分 。 不夸张地说 , 这部装有巨型金箔镜面的望远镜会改变我们对宇宙 , 以及对我们在宇宙中位置的看法 。
詹姆斯·韦伯太空望远镜的故事始于1995年圣诞节前后 。 在当年12月的10天中 , 哈勃太空望远镜凝视着一小块平平无奇的天空 。 地面望远镜观测显示 , 天空中的这片区域空无一物 。 但部分天文学者猜测 , 有必要更仔细地观察 。
这次观察生成了现在所说的哈勃深空场图像 , 结果显示这片太空挤满了3000个星系 , 其中包含当时目睹过的最古老星系 。 而每个星系的能见度都只有人类肉眼的40亿分之一 。 天文学者没有预料到能探测到这么古老的星系 , 更没有料到会有那么多 。 他们的胃口被调动起来 , 进而制订了一个计划:要更清楚地审视宇宙的青年时期 。
1996年初 , 一群观星者汇聚一堂 , 着手开发当时所说的“下一代太空望远镜” 。 这就是后来的詹姆斯·韦伯太空望远镜 。 而直到现在这部望远镜才有机会送上发射台 , 项目科学家都长出了皱纹和白发 , 他们事业的大多数时间都投入了这一个望远镜项目 。
就在科学家等待的同时 , 观察宇宙第一批恒星的渴求也日渐浓厚 。 恒星在燃烧时内部产生化学元素 , 恒星寂灭时将这些化学元素喷射入太空 , 通常是以超新星爆炸的形式 。 余烬中有些缩合成新一代恒星 , 周而复始 。 在所谓的宇宙黎明时刻 , 第一批恒星是由氢和氦 , 也就是最简单的元素云形成的 。 这些恒星逐渐形成较重元素 , 但速度很慢 。 问题是 , 我们对宇宙重元素来自何方的解释不能自圆其说 。 一种观点是 , 神秘的第一批恒星在塑造重元素方面的作用比我们想象中更重要 。
迄今为止 , 我们还无法以适当方式观察大爆炸后最初几亿年内出现的恒星 , 我们所能做的只有间接一瞥 。 而詹姆斯·韦伯太空望远镜应该能扫除这一切问题 , 给我们更清晰的视野 。 哈勃太空望远镜以生成难以置信的视觉材料著称 , 而詹姆斯·韦伯太空望远镜的首要设计目标是观察最早恒星发射的红外光 。 我们已经在太空中部署了红外光望远镜 , 但这次是在大幅升级 。 英国剑桥大学的罗伯托·马约利诺说:“詹姆斯·韦伯太空望远镜的敏感度比现有或之前的红外光望远镜高出100到1000倍 。 ”他将其比作从伽利略望远镜跃升至现代山巅天文台 。 他说:“我们将用10年得到现在需要耗时400年的发现 。 ”
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