本文是詹姆斯·韦伯望远镜一年来所取得的重要成果续编。
【宇宙悬崖(Cosmic Cliffs)】
本文的上篇,提到了韦伯望远镜拍摄的“创生之柱” 红外影像与哈勃空间望远镜照片的对比,这里用另外一个例子,来看看韦伯望远镜在观测星云中新恒星诞生过程时所具有的优势。
船底座星云(Carina Nebula)是南天的气体和尘埃云,与位于北天的鹰星云之中著名的“创生之柱”类似,船底座星云边缘有一条类似于悬崖的尘埃云,学界将它戏称为“宇宙悬崖”(Cosmic Cliffs)。过去因为星际尘埃的阻挡,尘埃云中的细节无法辨认,现在利用韦伯望远镜远离大气层的红外探测功能,“宇宙悬崖”的细节更加清晰地展现在人们的眼前。天文学界,星空发烧友,乃至略有天文知识的中小学生,都会对它们的区别一目了然,当然专家会从中学到更多的知识。
下面就是在哈勃与韦伯的眼中,“宇宙悬崖”是什么样子:

【史蒂芬五重星系(Stephan’s Quintet)】
去年年末,本博客有一篇讲圣诞新年假期美国人最爱看的贺岁片,常年雄踞榜首的是1946年的电影《生活多美好》(It’s a Wonderful Life)。该片片首仅两分钟,天使们就听到了人们为影片主角乔治·贝利祈祷的声音,这群天使在天上是一群真实的星系,被称为“斯蒂芬五重奏”,以 1877 年发现它们的马赛天文台天文学家爱德华·斯蒂芬的名字命名。
斯蒂芬五重星系位于飞马座,下图从左上顺时针依次为NGC 7320、NGC 7319、NGC 7318a、NGC7318b和NGC 7317。其中只有后面四个真正抱团,与我们太阳系距离大约2.9亿光年,最亮的NGC 7320的距离则为4千万光年。
韦伯望远镜通过中红外线仪器,揭示了在可见光下被宇宙尘埃笼罩的细节,包括之前哈勃望远镜和其他观测仪器看不到的新恒星形成的区域。由于史蒂芬五重奏与太阳系的距离相对比较接近,其中NGC 7319仍然拥有一个质量为太阳2400万倍的超大质量黑洞,正在大量吸入周围的物质,并释放出相当于400亿个太阳的能量,对研究宇宙早期星系之间的相互作用,以及星系的演化提供了重要的信息。

【恒星涟漪/恒星风(Star’s Ripples)】
最后让我们来看一张韦伯拍摄的超乎寻常的图像:一颗名为WR 140的恒星以及它周围的涟漪。
按照分类,WR(沃尔夫-拉叶)星是一种异常炎热的恒星,其表面温度在2-20万度之间,大气层中含有电离的氦、氮和碳。 但WR 140的引人注目之处在于其周围具有一系列同心环。 曾经有人认为它们可能是摄影产生的伪影,但是根据现代天文观测,包括利用哈勃与韦伯望远镜拍摄的图片,天文学界认识到,这些环是真实存在的。
WR 140实际上是一个双星系统,大约每八年绕行一次。 每当两颗恒星彼此最接近时,它们就会释放出更多的带电粒子流,即“恒星风”,向外推动附近的气体和尘埃,形成类似贝壳上同心圆环的花纹。天文学家能够数出17-18个这样的圆环,因此它们是在130多年的时间内形成的。因为该双星系统距离我们大约6000光年,可以推算出这些光环形成于公元前4050至4200年之间。

有兴趣的读者,可以登录美国宇航局韦伯空间望远镜博客网站(https://blogs.nasa.gov/webb/),了解这一史无前例空间望远镜所取得的系列成就。