韋伯太空望遠鏡拍的星星 為何是八條光柱？

隨著美國國家航空暨太空總署（NASA）近日公布一系列由詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST）所拍攝的全彩圖像，人們對宇宙的探索翻開了新的篇章。照片裡面每顆星星都會發出八道光柱。這是為什麼？讓我們繼續看下去。

資深天文攝影師彼得·勞倫斯（Pete Lawrence）發表在英國廣播公司（BBC）科技專欄的文章中說，這些光柱是星光碰到鏡面邊框衍射（是指波遇到障礙物時偏離原來直線傳播的物理現象，也稱繞射）後匯總的效果。

這些光柱的數量和望遠鏡的構造緊密相關。韋伯太空望遠鏡的最大特色，是由18塊六角形的小鏡面拼湊而成的一個巨大的六角形鏡面。而在主鏡的前面，還有三面次鏡，一個是垂直朝上，另外兩個與它分別呈150度夾角。三面次鏡一起對主鏡起到了支撐的作用。

星光進入每個鏡面，都會被鏡面兩邊的邊框按照一定的角度衍射，在照片上看起來就是兩道光柱。所以，這三個次鏡的六個邊框一共會產生六道光柱。

那為什麼最終照片上的星星周圍衍生出八道光柱？事情還不是這麼簡單！這些次鏡支架衍射的星光在照片上並不明顯，而六角形主鏡邊框衍射的光線在照片上更加明顯。主鏡邊框的衍射光在照片上出現夾角都是60度的六道光柱，形態對稱。

那麼主鏡產生的六道光柱加上次鏡的六道光柱，總共會有12道衍生光柱，而最後的照片上只有八道。這是設計的效果，工程師讓次鏡產生的4道衍射光和主鏡產生的4道衍射光正好重合。由於主鏡產生的衍射光較明顯，所以次鏡產生的衍射光柱在最後的照片上看不出來。

因此，當我們仔細觀看韋伯望遠鏡所拍攝的照片上的一顆星星，較大的六道光柱來自主鏡邊框衍射的效果，兩條小一些的光柱就是來自次鏡的衍射光。越亮的星星所看到的這些光柱越明顯。

再觀察仔細一點，會發現這些光柱像虛線，勞倫斯說，這是光線的干涉造成的。在產生光柱的過程中，這些衍射光波之間有的互相加強，有的互相抵消，所以最後產生的光柱線條上各個區域光線的強弱不一，所以看起來不是均勻的實線。◇