聚焦：100 亿美元的浪漫：深入观察 捕获宇宙诞生之初的星光

美国航天局 7 月 12 日公布的詹姆斯 · 韦布空间望远镜拍摄的宇宙图像 新华社发

羊城晚报全媒体记者 王丹阳

(相关资料图)

这一周的天空给了我们很多惊喜。抬眼可见的是，" 超级月亮 " 现身天穹，绝美晚霞映照滔滔珠江。还有更遥远的来自宇宙的浪漫：7 月 12 日，詹姆斯 · 韦布太空望远镜（以下简称 " 韦布 "）拍摄到的上亿光年之外的星系 5 张全彩照片公布，这些照片不仅捕获了宇宙诞生之初的星光，也让我们有史以来第一次如此深入地观察宇宙。

回望宇宙

作为欧空局、加拿大航天局和美国国家航空航天局的共用项目，耗时 25 年的韦布不负众望。此次拍摄到的 5 张照片包括飞鱼座星系团、" 新生期 " 船底座星云、" 濒临死亡 " 的南环星云、飞马座斯蒂芬五重奏星系和系外行星 WASP－96b。每一张都是人类未曾看到过的宇宙。

想要看到它们，有多难？

对普通人来说，如果把一个五瓦的小灯泡放到月球表面，从地球上观测它，灯光已非常微弱。而展开有着网球场大小的红外望远镜韦布，需要探测的星光比 " 月球上的小灯泡 " 还要暗上数十倍。

而且，这五张照片展示了宇宙历史的各阶段，既有系外行星，也有早期宇宙中最遥远的可观测星系。所以，韦布望远镜被誉为 " 天文学时代的新曙光 "。一组简单的数据或许有助理解：

——人类肉眼能观测到的最远天体，是距离 250 万光年以外的仙女座星系。当你看到时，眼睛里这束星光是人类祖先穿过非洲大草原时发出的。而在韦布首批发布的照片中，最古老的星光或许可以追溯至 138 亿年前宇宙诞生后的 3 亿年内。

——哈勃的镜面直径 2.4. 米，比姚明略高，而韦布镜面直径达到史上最大的 6.5 米，约相当于三个姚明身高 " 叠罗汉 "。搜集能力是哈勃望远镜 5 倍多，可以看到比哈勃能看到的最弱信号还弱百倍的物体。

天文学界作过这样形象比喻：哈勃太空望远镜能观测的是青壮年的星系。韦布太空望远镜能观测到的是更遥远的幼儿、婴儿时期的星系。

从这种意义上说，韦布也是台 " 时间机器 "，可以 " 回看宇宙黎明 "，一窥混沌之初。

令人期待

就在这五张照片里，科学家已经穿越回了 2.9 亿年前。韦布拍摄的斯蒂芬五重奏星系位于飞马座，它内部五个星系相互作用，仿佛在宇宙中起舞。该星系内部存在一个黑洞，科学家说，照片中这个黑洞就像 " 宇宙怪物一样吞食 " 物质。美国康奈尔大学天文学家莉萨 · 卡尔特内格说，韦布望远镜 " 史无前例地让我们看到这个五重星系 2.9 亿年前发生了什么 "。

韦布的目光从最开始就放在更远。这个耗资 100 亿美元的太空望远镜旨在寻找早期宇宙中第一个星系的光，探索人类自己的太阳系以及围绕其他恒星（称为系外行星）运行的行星。

在今年夏天首次观测结果公布后不久，韦伯的深入科学研究也即将开始。韦布计划在第一年进行的调查包括对两颗 " 超级地球 " 研究：熔岩覆盖的 55Cancrie 和无空气的 LHS 3844 b。这两颗系外行星观测的重要性远远超出了银河系 5000 多颗已确认系外行星。

1990 年哈勃太空望远镜发射时，人们从来没想象过哈勃如此硕果累累，能观测接近可视宇宙的边缘。而仅仅 " 上岗 " 半年，韦布的发现就让人如此振奋，接下来的成果更令人期待。

韦布太空望远镜高级项目科学家、2006 年诺奖物理学奖得主约翰 · 马瑟在这周接受媒体采访时说：" 我们正在寻找宇宙大爆炸产生的第一种物质。

韦布的另外三大科学目标，分别是研究星系演化、研究恒星演化和行星形成、探测系外行星大气和地外生命。

看得更远

仰望星空，还有一些 " 大眼睛 " 正在紧张工作，试图 " 看 " 得更远、" 看 " 得更清。比如 2019 年拍摄黑洞的事件视界望远镜、耗资近 8 亿美元的斯皮策望远镜、500 米口径球面射电望远镜 " 中国天眼 "FAST 等等。这些构成人类宽波段观测能力的组合，让人类有能力进一步探索宇宙。

伴随大数据时代到来，未来空间望远镜更多的是巡天望远镜，即 " 面源 " 望远镜（韦布属于 " 点源 " 望远镜，即对宇宙中某个点进行深度曝光和光谱成像），这些望远镜可以长时间、大视场对宇宙不同天区进行曝光，收集海量数据。

目前，国际上即将投入使用的巡天望远镜是美国的罗曼空间望远镜和欧洲的欧几里得空间望远镜。我国研制的空间站望远镜口径为 2 米，视场是哈勃的 350 倍，将于明年发射。

这些技术的进步让我们相信，我们会把这个 138 亿年的宇宙看得更清，那里有人类的从前和未来。

关键词： 空间望远镜 哈勃太空望远镜 早期宇宙