2022年度宇宙美图大赏：来自“鸽王”韦布
这张韦布的自拍照，有没有让你激动？图片来源：nasa/chris gunn
引 言
一年前的12月25日，詹姆斯·韦布空间望远镜（james webb space telescope）在万众瞩目下终于升空。
回首韦布这一年，尽是惊喜！尽管它的昂贵造价、一“鸽”再“鸽”被人诟病，但当第一批科学图像及光谱公之于众之后，所有的负面言论都淹没在“太美了”“这钱花得值”等赞美声中。连美国总统拜登都争着率先发图。它不断释出的太空美图，以及获取的更深层次的宇宙信息，拨动着地球人的心弦。
在韦布成功发射一周年到来之际，笔者按照时间顺序，精心挑选被拍摄到的韦布和其拍摄的美图，与读者朋友共同赏析！
撰文 | 吕浩然
责编 | 陈晓雪
1. 发 射
2021年12月25日，韦布从法属圭亚那库鲁航天中心发射升空。作为哈勃的继任者，韦布承载了太多的标签与希望，又担负了太多重任。
2. 抵达、调试
2022年1月25日，经过30天、约150万公里的飞行，韦布抵达它的目的地——日地第二拉格朗日l2点，并进行为期4-5个月的在轨调试。
2022年4月底，美国航空航天局（nasa）公布韦布身上四大仪器（近红外相机nircam，近红外光谱仪nirspec ，中红外仪器miri，近红外相机和无缝光谱niriss/fgs）及导向感应器的对焦测试结果，韦布瞄准细节的功力可见一斑！
3. 受 伤
2022年5月22日至24日期间，一颗微陨石击中了韦布已经展开的18块镀金镜片中的一块c3反射镜，造成了无法弥补的可感伤害。2022年6月21日，官方公布了这一消息，近红外相机nircam右下角的受伤点位清晰可见。（）
4. 首批图像公布
2022年7月12日，nasa公布了韦布的首批图像及光谱。透过这些精美绝伦的图像，其设计时的四大科学目标及任务：早期宇宙、不同时代的星系、恒星的生命周期，以及外面的世界（系外行星）几乎完美实现。
当然，公众看到这些图片，会被其精细美艳的细节所惊艳，但需要说明的是，图片上的颜色并不是真实的（下同）。（← 点击查看高清大图）。简而言之，图片是真实的，只不过加了层滤镜。
5. 车轮星系
2022年8月2日，5亿光年外的车轮星系（cartwheel galaxy）的细节图片公布，在韦布强大的红外凝视下，车轮星系内外环的细节尽显。而外部若干个小星系的碰撞也影响着车轮星系的形状。
6. 瞄准木星
2022年8月22日，看多了“远在天边”的星系，家门口的太阳系大哥——木星怎能错过。在韦布的注视下，木星身上的“大红斑”、木卫五（amalthea）、木卫十五（adrastea）、木星环等细节清晰可见！
7. 窥见系外行星的水蒸气和二氧化碳
2022年8月25日，研究人员从距地球1150光年外、在2014年发现的一颗系外行星wasp-96b（记住它，后面要考）上，发现了二氧化碳存在的切实证据，这也是人类首次明确检测到了系外行星上存在二氧化碳！而在上图中，研究人员已经在首批公布的图片中发现了水蒸气。二氧化碳 水，好像能做些什么？
8. m74星系和狼蛛星云
2022年8月29日，韦布发布了m74星系，也就是通常所说的幻影星系（phantom galaxy）核心的图像。在这幅图像中，星系中心向外蜿蜒的那巨大的旋臂和其中细密的气体尘埃，满足了我们对于神秘星系核心的一切期待。如果说这是电影中的模拟画面也不为过，或者说，再精美的模拟也没有真实宇宙绚烂。
2022年9月6日，狼蛛星云（30 doradus, or the tarantula nebula）细节图像公布。狼蛛星云位于大麦哲伦星系中，距离地球16万光年。这片星云也是过去几十年来已知的最热、质量最大的恒星的家园，里面蕴藏数千颗前所未见的早期恒星！这次，天文学家将韦布搭载的三部高分辨率红外仪器聚焦到了蜘蛛星云上，试图一窥早期恒星的演化过程。
9. “老幺”海王星
2022年9月21日，目光再次回到“家门口”。看完了大哥木星，太阳系老幺海王星的清晰照片被po出，绚烂的光点及清晰的“裙摆”，加上粉粉的配色，很可爱有木有？！
10. “创世之柱”
2022年10月19日，距离我们6500光年的“创世之柱”（the pillars of creation）星云超清图像公布。1995年，哈勃天文望远镜首次观察到了，一看就是近30年。此次韦布公布的超清照片中，三维的山峰与周围的气体尘埃融为一体，而在这其中，无数恒星正在酝酿当中，真是没有辱没其“创世”之名。
11. 沙漏星云
2022年11月16日，韦布拍摄到的位于金牛座的暗云 l1527的沙漏状星云照片，这些在红外波段可见的“吞云吐雾”为我们揭开了恒星早期形成的图景，也让我们一窥恒星诞生的重要过程。不知是否是笔者的错觉：在沙漏的交汇处，有种“某种事物在诞生”的感觉。你是否也有同感呢？
12. 明亮的“迟暮”
2022年11月17日，同样是在首期公布的图片中，glass（the grism lens-amplified survey from space）项目组的天文学家们通过分析，在这幅绚烂的深景图片中，发现了两个异常明亮的星系，分别存在于大爆炸后大约4.5和3.5亿年（红移分别约为10.5和12.5）。3.5亿年，是人类目前为止发现的距离大爆炸最近，也是年龄最长的星系！但明明已近迟暮的它，为什么仍如此明亮呢？
13. 有大气层的系外行星
2022年11月22日，关于wasp-96b（还记得哪里提到过吗？）的研究再获喜报！通过对其光谱的研究，天文学家们确定了wasp-96b上有大气层！且内含二氧化硫，加之之前发现的钠、钾、水蒸气、一氧化碳和二氧化碳，wasp-96b无疑将成为未来很长一段时间“宜居行星”的大热门（上图为艺术图，非实拍）。
14. 土星的“月亮”
2022年12月1日，韦布又发布了一组重要的图像，土星的“月亮”——土卫六（titan）。韦布上的近红外相机nircam等仪器通过对土卫六的拍摄，能够清晰地辨认出土卫六上的云层（cloud a和cloud b）随时间的推演而移动。随后的分析也确认土卫六上的克拉肯海（kraken mare）是一个甲烷海，贝莱特（belet）则是一个深色的沙丘。看来土星的月亮要比咱们地球的欢实多了。
15. 明亮的螺旋星系
2022年12月21日，异常明亮的螺旋星系ngc 7469高清照释出！这个位于飞马座，距离地球2.2亿光年的大家伙直径足有9万光年。相较于其它细节，图片上自星系中心发出的六条明亮地对称红光非常显眼，而另一对水平暗光则隐藏在中心区域。其实，这些光线并不是ngc 7469发出的光，六条红光是光线在韦布每块六边形镜片边缘所产生的衍射尖峰（diffraction spike），而另外两条暗光则是由帮助支撑韦布副镜的垂直支柱衍射产生的。
写在最后
前面我们提到，韦布有四大科学目标及任务：早期宇宙、不同时代的星系、恒星的生命周期。韦布从调试完成到现在，仅仅半年时间，就带给我们如此多的惊喜。其所展示出的实力，堪称划时代！今天的美图大赏背后，是无数天文学家、工程师等科研工作者20余年的（1996年韦布项目已经启动）付出与积淀，是海量的数据分析、处理、整合。
韦布，已经打开了一个观察宇宙的清晰窗口，让我们得以窥见更深的宇宙，更清晰的细节。更值得期待的是，韦布正在严格按照计划好的观测时间表进行观测，第一年的观测计划还包括两颗“超级地球”——满是熔岩的55 cancri e和没有空气的lhs 3844 b。2023年，让我们一起见证韦布观测到的宇宙更多细节！
* 注：除头图外，正文图片皆来自nasa, esa, csa, stsci
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