100亿没白花！韦布公布首张全彩色照片，后续科学目标达成只是时间问题

【蜂耘网   激光光学】7月12日，对人类来说是一个值得纪念的日子，因为习惯于眼见为实人类，再一次见识到了宇宙中原本不可见的图景。这要归功于人类航天科技的发展进步，詹姆斯韦布望远镜公布的第一张照片惊艳世人。虽然韦布望远镜的工艺水平，工程难度，耗资与延时基本都成了民间茶余饭后的谈资，但是就目前公布的第一张照片来看，100亿天价研制费用确实物有所值。

韦布望远镜公布的首张全彩色照片 拍摄目标为SMACS 0723

SMACS 0723在宇宙中是一个质量超大的星系团，通常这种大质量的星系团会有强引力透镜效应来放大背景的遥远星系，换言之这个星系团就相当于宇宙里的放大镜。这次公布的彩色照片中间，由于引力过大导致周围空间扭曲的现象非常明显，周围的几个星系已经被拉成了弧线状。与之前哈勃拍摄的同样一片天区相比来说，质量提高了几个档次。

由哈勃拍摄的 MACS 0723

有网友直接截取了这张照片同样的部分进行了对比，清晰度的跃升一目了然。

同样目标韦布与哈勃照片的对比

在这种尺度下，每一个模糊的光点，都意味着一个潜藏着生命的星系。能够看得更远，对于人类理解万物来说至关重要。通过早期星系与成熟星系之间的对比，科学家们得以验证之前凭借逆向推演构建的星系演化方式和历程，而这也是韦布望远镜最重要的科研目标之一。

在宇宙里，不同时期的星系其元素丰度有明显差异。基本上星系里的重元素，都是通过宇宙中的炼金房变出来的，而这个炼金房就是大质量恒星。通过恒星核聚变反应，把越来越多的质子捏到一起，进而形成重元素。在大质量恒星寿命终结爆炸时，利用爆炸的能量在一瞬间制造出更重的元素，并将它们抛洒出去。这就是重金属元素的由来。所以，在没有大质量恒星之前，宇宙里是不会存在重质量元素的。而且越古老的星系，其重元素丰度也就越低。这是一个基本原则。

按照这个原则来看，人类生存的银河系属于第一星族的，大量恒星肉眼可见，通过望远镜的观察，我们对这些拥有重元素的年轻星系了解相对较多一些。而人类目前看得最远的是第二星族，也就是贫金属恒星。大爆炸以后宇宙一直在膨胀，所以这些比第一星族更古老的恒星离我们更远。所以当哈勃等等太空望远镜投入使用后，第二星族的恒星才得以被我们细致地观测。但是，对于宇宙最最开始诞生的第一批恒星来说，在韦布望远镜上天之前，是没有能力观测的。

因为多普勒效应，星系在彼此远离的过程中，我们会看到红移现象。这样第一星族的恒星，本身就离我们就远，光很微弱。再加上红移现象，普通的望远镜就已经无能为力了。这也是韦布望远镜在先期公布的照片都发红的原因，因为他要使用近红外线和中红外线对宇宙进行观测。

韦布望远镜渲染图

这样的技术在过去很难实现，因为除了第三星族的恒星，所有东西都会发出红外辐射，比如太阳和地球。这些热辐射会严重影响红外望远镜的观测过程，所以必须寻找一个最大限度规避这些红外辐射的区域，并且做好辐射遮挡和散热工作。这就是为什么韦布望远镜会在遥远的拉格朗日L2点，还有五层隔热膜的原因，它必须保持在-267℃的工作温度，才能正常运作去寻找最古老的恒星。

这次拍摄的SMACS 0723，也是最能彰显韦布望远镜“看得远”的绝活的一张照片，仅从这张照片中，就已经得以窥见早期星系的一些特点了。也期待拿到数据的科学家做出对宇宙演变更加完善的解读，这张照片的质量基本上保证了韦布望远镜后续科研任务的达成，算是给所有人吃了一个定心丸。

从之前公布出来的信息来看，韦布这次一共会拍摄了五个天文目标。分别是船底座大星云、南环星云、斯蒂芬五重星系、WASP-96 b、还有首先出现的SMACS 0723。可以说每一个目标都有足够的话题，NASA这么多年的市场营销经验的确深谙此道。预计其他照片将于北京时间7月12日晚间公布，一起期待吧。

（蜂耘激光光学网   责任编辑：行云）