前所未見！NASA揭宇宙深空奧祕

人類探索宇宙有了全新突破！美國國家航空暨太空總署（NASA）近日公開詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（James Webb Telescope，JWST）拍下的首批全彩影像，為全世界人揭開來自神祕宇宙最深處且清晰的模樣。

詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的首批觀測影像包含宇宙演化史當中的各個階段。從系外行星（太陽系以外的行星）、到目前可觀測到的最遙遠的早期宇宙，璀璨影像令人歎為觀止。

宇宙最初模樣

一張名為「Webb’s First Deep Field」的全彩星系照片，是人類至今對宇宙最深的一次探索、是目前所取得距離地球最遠的星系影像。

照片拍到的是飛魚座（Volans）中的「SMACS 0723」星系團，實際距離地球的距離大約「只有」46億光年，但因為質量龐大，引力使得光的路徑扭曲、將更遙遠物體的光放大，宛如透鏡一般，讓韋伯望遠鏡捕捉到130億年前，更遙遠星系所發出的光芒。這種情況，被稱之為「重力透鏡效應」（gravitational lensing）。

美國太空總署局長比爾·納爾遜（Bill Nelson）說，SMACS 0723的星系團影像當中，背景出現一些較微弱的光點，可以追溯到130億年前，而被視為宇宙起源的「大爆炸」（Big Bang）距今138億年，換言之，該微弱光點跟大爆炸的時間點相當接近。也就是說，這張照片裡的星系幾乎回溯到了宇宙的起點，是人類迄今對宇宙取得最古老的紀錄。

NASA公布更多韋伯太空望遠鏡所拍下的圖像，比爾‧納爾遜說：「每一張都給了人類看看過去從未見過的宇宙樣貌」。他也引用天文學家卡爾‧薩根（Carl Sagan）的話，「在某個地方，有一些不可思議的東西正等待著我們去了解。」

美國總統拜登也盛讚詹姆斯·韋伯太空望遠鏡是「人類偉大的工程成就之一」，而這也宣示開啟了天文探索的全新時代。

船底座星雲（Carina Nebula）

這片「山脈」和「山谷」點綴著閃閃發光的星星，實際上是船底座星雲中一個名為NGC 3324的年輕恆星形成區域的邊緣。看起來就像一座「宇宙懸崖」，距離我們大約7,600光年。

最吸引多數人注意的船底座星雲，是由塵埃和氣體組成的巨大星雲，算是天空最大、最亮星雲之一，巨大的氣體和塵埃雲組成的天體中，也能視為恆星孕育區，NASA也讚歎，「難得一見的早期、快速形成階段的恆星」。

史蒂芬五重星系（Stephan’s Quintet）

位在飛馬座（Pegasus），距離地球2.9億光年，於1877年首次被發現，是史上第一個發現的緻密星系群。這是韋伯至今拍攝的最大圖像，超過1.5億像素。

史蒂芬五重星系。（NASA/ESA/CSA/STScI）

其中4個交互作用星系（interacting galaxies）彷彿在宇宙中起舞，先前「哈伯」太空望遠鏡也曾拍攝過這組星系，但韋伯太空望遠鏡的紅外線感應能力，科學家可以從一個稀罕的視角、前所未有的細節，來觀察交互作用星系之間，彼此是如何觸發恆星的形成、以及星系中的氣體受到什麼樣的擾動。

南環狀星雲（Southern Ring Nebula）

人會有生老病死，恆星也是一樣。韋伯太空望遠鏡以不同強度紅外線所拍攝的對比照片，讓天文學者研究恆星死亡後如何發散出氣體與星塵，探索其周圍的分子。

韋伯太空望遠鏡使用（左）近紅外線和（右）中紅外線拍攝南環狀星雲。（NASA/ESA/CSA/STScI）

距離地球約2千光年的南環狀星雲，巨大且正在膨脹，由氣體和塵埃組成的球狀星雲，其中也包含垂死的恆星。韋伯太空望遠鏡可以觀測到從老年恆星拋出的塵埃與氣體外殼，這些都可能是未來潛在的恆星或行星的素材。NASA表示，「韋伯帶來的新細節，將改變我們對恆星如何演化和影響其環境的理解」。

系外行星光譜

韋伯太空望遠鏡對巨型氣體行星WASP-96b的研究是迄今為止最詳細的系外行星光譜。圖片中的白點，即是韋伯實際觀測WASP-96b時取得的光譜資訊。而藍色的線，則是天文學家認為最貼合觀測數據的理論模型。NASA說，「大氣層中有著明顯的水特徵，以及雲和霧的證據，這顆蓬鬆的熱氣體巨行星圍繞著一顆遙遠的類似太陽的恆星運行」。

WASP-96b的大氣光譜。（NASA、ESA、CSA和STSCI）

WASP-96b於2014年被發現，位於距離地球1,150光年的地方。它的質量是木星的一半，每3~4天繞其恆星軌道運行一圈。

韋伯望遠鏡的由來

詹姆士·韋伯太空望遠鏡是美國、歐洲與加拿大太空總署、斥資100億美元，共同合作開發的新一代旗艦級紅外線太空望遠鏡，也是無數天文學家夢寐以求、能幫助人類破解許多未解天文迷團的利器。

原計畫耗費5億美元並於2007年發射升空。但由於各種原因，導致計畫嚴重超支，發射時間數次推遲，直到去年年底才終於從法屬圭亞那發射中心，用一枚亞利安5號運載火箭發射升空。

韋伯太空望遠鏡被視為著名的哈伯太空望遠鏡（Hubble Space Telescope）的接班，此次蒐集太空景象也標誌著其科學行動的正式開展。美國NASA執行該任務的高級項目科學家馬瑟博士（John Mather）表示「我非常激動，也鬆了一口氣。這難度相當高且花了很長時間，很難表達它到底有多難，但我們做到了」。◇