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亿美金打造韦伯望远镜,宇宙之初能揭

发布时间:2022/7/25 14:59:55   
为甚么韦伯望远镜要飞那末远?

韦伯望远镜将被发射到间隔地球万千米的天外中,这个场合被称为“地日拉格朗日L2点”。月球与地球的均匀间隔是38万千米,比拟之下,韦伯望远镜要远4倍!

哈勃是看来光望远镜,根底上咱们人眼看到的是啥,望远镜拍下的便是啥;韦伯是红内线望远镜,它重要承受红内线波长的光——比红更红,一种咱们人眼看不见的“红”。

依照物理学理论,六合中统统的物资都有温度,城市向外发射光子。惟有温度充足高的物体才向外发射出看来光,咱们的眼睛能瞥见这些光子。更多的物理解发射出红内线,咱们需求操纵红内线敏锐器才略探测到它们。

詹姆斯韦伯望远镜便是一台用于探测六合红外光的征战,它上头的传感器极为灵活,能够分辨微小的温度变动,进而发掘上百亿光年传说来的幽微光线。

就像咱们白昼看不见星星同样,不是星星不在哪里,而是太阳光线太强,它的光子在大气层中散射,沉没了暗弱的星光。地球和月球也会发出红外光,离地球越近,它对韦伯望远镜的困扰就越大。怎样办呢?科学家要让望远镜尽可能阔别地球和月球,况且用隔热层盖住太阳光,将困扰的热辐射降到最低。

那末,将韦伯望远镜送到地日拉格朗日L2点,是由于哪里充足冷吗?并不是。

相对与太阳的间隔而言,万千米带来的温度差险些能够疏忽不计,筛选L2点一方面是这边能防止地球月球热辐射的困扰,另一个重要起源是这边处于太阳与地球力学稳固地域,航天器不需求耗费太多燃料就可以很万古间“漂荡”在这边。韦伯在地日引力效用下绕着L2点疏通。

为甚么需求在红外光线区间做事?

哈勃天外望远镜(HubbleSpaceTelescope)于年4月发射,是一代有创办性的天外望远镜。

以前30年中,哈勃天外望远镜为咱们供给了最重要的六合图象,如知名的创生之柱(PillarofCreations)和被称为哈勃超深空(HubbleUltraDeepField)的近万个星系的图象。

韦伯望远镜的计划是为了高出哈勃看到六合的更深处。

即使哈勃估计还将赓续做事十年或二十年,但设施和计划越发周详先进的韦伯被以为是他日负责谋求天外重担的继任者。

哈勃与韦伯的重要不同:

哈勃计划方针是采集看来光和紫外光,惟有有限的红外光才力。韦伯望远镜采集红外光(IR);哈勃望远镜直径2.4米,韦伯望远镜直径6.5米,有更大的集光区,也就意谓着韦伯能够比哈勃看得更深更远更早;哈勃在特别凑近地球的轨道上运转,而韦伯将在万千米以外。这是地球离月球间隔的四倍。

下图讲明,同样的画面,红外光能瞥见更多的细节。

红外光能让咱们看到六合出生之初?

霍金说,六合是从一颗比原子还小很多的点爆炸而来,经由约莫亿年的蜕变,就变为了咱们当日所见到的模样。

天文学家说,韦伯将查验六合一块数十亿年的汗青——从第一批恒星到太阳系中的性命。美国宇航局局长比尔·纳尔逊称这架望远镜是“通往以前的钥匙孔”。

韦伯天外望远镜受光面积是哈勃的5倍,同时能够在近红外段做事,可张望光谱波长达30微米。这象征韦伯不光能够看到更陈旧的星系,也便是六合出生2亿年时的情况,况且还能穿透过六合灰尘,看到当面的神秘。

不过为甚么能够看到以前?工夫能够倒流吗?简捷来讲,由于六合在不休膨胀,而光速有一个极限值,咱们此刻看到的来自远处的光线原来是以前发出的光线。光线旅游1年的间隔,称为光年,是六合中的间隔单元,1光年快要10万亿千米。

好比,间隔地球亿光年的天体出生之初就发射的光线,咱们本年才略看到。反之,倘使咱们捕获的光线来自亿光年间隔的天体,赶巧是亿年前的产生的变乱。六合的性命可能是多亿年,是以倘使咱们能够张望充足远的天体发射的光线,赶巧能够看到六合之初产生了甚么。

当前为人们所知的六合最陈旧的光是GN-z11星系发出的。依照测算,该星系间隔地球亿光年。

题目是怎样领会咱们接纳到的光线来多远的间隔?谜底是光谱剖析法!当咱们张望天体时,它们发出的光的谱线并不是在准则波长的地位上。统统谱线的坡长都加长了,也便是说谱线是向红端挪动的,这类表象叫做谱线红移,它是由多普勒效应引发的。

光线跟着工夫和间隔的变动,它的波长也便是颜色也会变动。况且这类变动是有规律的。当你看到一列火车向你开过来,它的颜色是倾向蓝色的,固然这类变动极细小,人的肉眼是分辩不出来的。这个叫蓝移。倘使你看到火车离你远去,它的颜色是倾向血色的,这个叫红移。科学家们张望六合的功夫,发掘险些统统的天体都有红移,以是才有六合大爆炸的理论。当你探测到一束光,纪录下它的光谱,过段工夫再去测一下它的光谱,依照其变动就领会它来自多远的场合了。

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