当地时间7月12日，美国国家航空航天局（NASA）正式公布了詹姆斯·韦伯空间望远镜拍摄的首批全彩色照片。该批图像涵盖深空星系团、致密星系群、弥漫星云以及系外行星等天文学最前沿的研究领域。
左图和右图分别为韦伯太空望远镜的近红外相机和中红外相机拍摄的南环星云。
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星系团SMACS0723
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首先发布的照片为SMACS 0723星系团-深空场，由近红外相机分波段拍摄。图片中央区域是一个“相对较近”的遥远星系团，距离我们大约46亿光年，这意味着韦伯拍摄到的这些光发出时，太阳系才刚刚形成。
多年前，哈勃太空望远镜也拍摄过这个区域。虽然捕捉到了许多细节，但星系都相对较为暗淡模糊。 而此次韦伯太空望远镜拍摄出的第一张“深场”照片，NASA称其为迄今为止最遥远、最清晰的宇宙红外图像。并且，韦伯望远镜拍摄这张照片，仅曝光了12.5小时。而当年哈勃望远镜拍摄时，前后曝光时间超过了10天。
在韦伯这张照片里，科学家找到的最古老的一个天体，是左上角的这一团红雾，这个星云的亮光来自131亿年前。目前公认的理论认为，宇宙起源于138亿年前的大爆炸，这意味着，这个星云是在宇宙大爆炸诞生7亿年之内的婴儿星系。
图为韦伯太空望远镜拍摄的斯蒂芬五重星系。
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系外行星WASP-96b
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韦伯望远镜通过携带的近红外成像仪和无狭缝光谱仪对WASP-96 b的大气层进行了有史以来最详细的近红外透射光谱，其中明确发现大气层之中存在水的证据。
WASP-96b是距离地球大约1150光年的一颗气态巨行星，它位于距离地球1150光年之外的凤凰座，质量大约为木星的一半，公转周期只有3.4天，于2014年被发现。虽然该星已经确认为一颗半个木星质量的气态巨行星，不可能拥有与地球类似的生命，但是韦伯望远镜观察到它的部分分子光谱，有的有散射现象，这意味着行星上可能有霾的现象。
船底座大星云
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南天环状星云
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南环状星云是位于船帆座的一个行星状星云，由中心的恒星死亡后向外喷发的物质形成，距离我们约2000光年。
图片中心呈蓝色的是使用近红外相机拍摄的，而中心为红色的则是用中红外相机拍摄的。两张照片，同一个目标，除了色调的区别，最明显的，在于这个星系的中间。在近红外照片里，星系的中间只有一颗恒星。而在中红外照片里，我们看到了两颗恒星。
此前科学家通过各种其他观测和模型，认为南环状星云是一个双星系统。但是过去一直只能拍到其中的一颗。这次借助韦伯望远镜中红外波段的观测，直接证实了科学家的双星理论。
韦伯望远镜 图源：NASA
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船底座大星云
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船底座大星云，又称NGC 3372是夜空之中最大的弥散星云之一，比著名的猎户座大星云大四倍以上，距离地球7600光年。
弥漫星云也是恒星诞生的摇篮。本质上由稀薄气体和尘埃构成的星云若在重力作用下持续收缩，并最终成功激发氢聚变，一颗恒星的胚胎——原恒星由此诞生。通过对弥漫星云的多波段研究有助于了解恒星系统的诞生过程。
韦伯空间望远镜使用近红外相机和中红外相机得以穿过厚厚的迷雾，拍摄到星云里新生的明亮恒星。
系外行星WASP-96b光谱图
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史蒂芬五重星系
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位于飞马座的史蒂芬五重星系，又称斯蒂芬五重奏。这是一个密近星系群和一个相对孤立的星系组成的五重星系。
韦伯空间望远镜提供的图像拥有1.5亿像素并提供了该致密星系群的丰富细节。四个紧邻星系相互之间的引力作用使得星系内部的气体与尘埃被抛出本星系，扰动后的气体尘埃同样也是恒星诞生的摇篮。
天文学家预计该四合星系群最终将合并为一个超星系。星系的合并过程对于未来银河系与仙女座大星系的合并有着参考意义，星系核的合并在多数情况下也代表着两大超大质量黑洞的合并，也是引力波研究的热门课题。
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韦伯空间望远镜是什么：哈勃的继任者
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韦伯空间望远镜于2021年12月25日从法属圭亚那库鲁航天中心发射升空。它目前位于围绕日地系统第二拉格朗日点的运行轨道，距地球约150万千米。拉格朗日点指的是一个物体受太阳、地球两大天体引力作用，能保持相对静止的点，该位置有利于望远镜稳定地进行拍摄。
韦伯空间望远镜由美国航天局与欧洲航天局、加拿大航天局联合研究开发，是迄今建造的最大、功能最强的空间望远镜，被认为是哈勃望远镜的“继任者”。其主镜直径6.5米，由18片巨大六边形子镜构成，配有5层可展开的遮阳板，总造价约100亿美元。
哈勃空间望远镜主要在可见光和紫外波段观测，而韦伯空间望远镜观测波长范围是600纳米至28.8微米，主要处于红外波段。不同于紫外线和可见光，波长较长的红外线能绕过有些尘埃，可让望远镜看到隐藏在尘埃云背后的天体。更重要的是红外观测有助于科学家“以更近距离看到万物起源”。
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中国“天眼”与韦伯区别：类型和科学目标不同
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提到天文望远镜，或许还会想到中国“天眼”。那么，韦伯空间望远镜与“天眼”的区别是什么呢？
首先，二者的类型不同，“天眼”为地基射电望远镜，而韦伯为空间红外望远镜。虽然都是接收电磁波，但二者工作的波段不同，“天眼”主要接收射电波，而韦伯主要接收红外线，从工作原理来看，可以将它们形象地比为收音机和照相机。
其次，就是科学目标的区别。“天眼”的目标主要是搜寻和发现射电脉冲星，脉冲星能够发射稳定周期性脉冲信号。比如人类要前往银河系外时，如果能知道宇宙中很多脉冲星的位置，就可以通过它来定位、导航。
而韦伯空间望远镜任务目标主要有4个方面：寻找宇宙中诞生的第一批星系；研究星系演化的各阶段；观察恒星及行星系统的形成；测定包括太阳系行星系统在内的行星系统的物理、化学性质，并研究其他行星系统存在生命的可能性。
NASA表示，韦伯望远镜将继续突破天文观测的极限，这次深空图像的发布只是开始。研究分析这些遥远星系的图像，有助于我们解开宇宙的历史，追溯宇宙的起源。
正如NASA负责人所说：韦伯能看见比哈勃更远更深邃的光，它有可能帮助我们解开138亿年前，宇宙大爆炸时之初秘密。
封面新闻记者 燕磊 实习生 王婧怡 综合报道