NASA 展出更多 James Webb 太空望遠鏡拍攝的驚人影像

Carina Nebula
Carina Nebula

早上的第一張照片之後,NASA 又為我們帶來了 James Webb 太空望遠鏡(JWST)先前預告的五張照片中剩餘的四張。這五張照片代表著 JWST 的四個主要任務 —— 望向宇宙的起源、穿透星雲與星塵、了解星系的起源與演化、以及分析行星的大氣 —— 再加上一個非關科學,但或許同樣重要的任務:為我們帶來宇宙中前所未見的壯麗景像,並展示星空的神奇。

Southern Ring Nebula
Southern Ring Nebula

在望向宇宙起源的部份,便是早上發表的 SMACS 0723 星系團,而在穿透星雲與星塵的部份,JWST 選擇了上圖的南環狀星雲。這個星雲距離地球約 2,000 光年遠,是由中央的星體爆炸後散出的物質所形成的行星狀星雲。由於行星狀星雲含有的塵粒會阻擋可見光,但較難阻擋紅外線,因此 JWST 能更好地看到星雲的結構,甚至天文學家認為能夠由其一層一層的同心圓結構,回推星球爆炸的過程。透過不同的紅外線頻率,天文學家甚至得以清楚看到在中間的雙星(上圖右),而在一般可見光影像中左側的星球是被星塵遮住,看不見的。

Stephans Quintet
Stephans Quintet

在了解星系的起源與演化的部份,JWST 團隊選擇了名為「史蒂芬五重星系」的一組星系。這「五胞胎」當中,其實只有四個是真的靠得很近,近到相互間有引力拉扯,而第五個(圖中靠左的星系)則是在前景,與其他四個距離相當遠。透過 JWST 的高解像力,四個相互拉扯的星系是如何影響對方、物質是如何交換、中間氣體的分佈與新星球的生成等,都能比先前更容易看到。

WASP-96b composition
WASP-96b composition

而在分析行星大氣的部份,JWST 則是帶來了不太一樣的內容。JWST 是利用行星(WASP-96b)由母行前方經過時,母星的光線會短暫穿過行星的大氣,由 JWST 所捕捉。透過分析這個光線的頻譜,JWST 可以分辨哪些頻率的光被吸收,並進行了解行星的大氣中有哪些物質。最讓科學家感興趣的幾種氣體,包括氧氣、甲烷、二氧化碳、水汽等,其吸收的光譜頻率都在紅外線的範圍內,因此 JWST 格外適合進行這樣的分析工作。WASP-96b 就被發現大氣中有著相當高含量的水汽,這可是出乎意外的結果呢。

最後,是令人難忘的美麗景色,而這裡 JWST 團隊選擇了船底座星雲(主圖),一個距離地球 8,500 光年遠,正在生成新星球的星雲。和哈伯相比,這裡 JWST 同樣是能「看穿」塵雲,除了看到更多內部結構的細節外,也能看到藏在雲後,正在生成的新星球呢。

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