问与答——为什么要建造詹姆斯·韦伯太空望远镜

建造詹姆斯·韦伯太空望远镜

宇宙的时间表。

Paul Geithner(项目副经理)詹姆斯韦伯太空望远镜)回答有关建造詹姆斯·韦伯太空望远镜的问题,以及它将让科学家们做些什么。

这是一个四部分系列与保罗·盖特纳项目副经理对话的第二批 - 在技术的詹姆斯·韦伯太空望远镜美国宇航局在马里兰州的绿贝尔州Gentbelt的NASA戈达德太空飞行中心的戈达德太空飞行中心关于望远镜的不同方面。

使用红外光,韦布望远镜将可以寻找在时间上比以前的望远镜再往前追溯,并允许科学家翻阅灰尘眼冒金星形成内。保罗盖特纳提供了关于为什么韦布望远镜专注于红外洞察力。

问:为什么要建立的詹姆斯·韦伯太空望远镜?

保罗:因为有很多秘密,宇宙继续保持,而詹姆斯韦伯太空望远镜是调查这些谜团的下一个逻辑空间设施。国家科学院选择了一个大型红外优化的望远镜作为其2000年二等调查中空间天文学的最优先考虑。

问:谁在建造韦伯望远镜?

保罗:韦布望远镜是一个非常困难的工程挑战,90年代以来就一直在发展,而且它是一个国际项目,与人打交道就可以了,并通过团结一心美国,欧洲和加拿大的所有贡献给它。这是美国航空航天局,欧洲航天局和加拿大航天局的一个合作项目。

问:什么是红外线?

保罗:红外光是电磁辐射,波长比可见光长,但比无线电波短。

问:为什么要查看红外线的宇宙是重要的?

保罗:由于几个原因,在红外线观察很重要。一个原因是因为在宇宙中形成的第一个发光物体发出的紫外线和可见光,当宇宙中年轻时已经被宇宙的扩展延伸,因此它在今天到达我们,超过130亿年,作为红外线。韦伯将寻找第一个可见光。

另一个原因是因为恒星和行星形成于气体和尘埃云中,而这些尘埃遮蔽了我们的视线。红外光穿透云层,让我们可以看到云层内部。

目前还不清楚宇宙是如何从一个只有氢和氦的简单状态转变为我们今天所看到的宇宙的,但韦伯望远镜将看到遥远的太空和一个前所未有的时间纪元,并帮助我们回答这些重要问题。

问:什么是红移?

保罗:很久以前很久以前发射的光线达到了我们的红外线波长,因为宇宙开始以来一开始就扩大了大爆炸当光波在扩展的空间中传播时,这种扩展已经拉伸了光波。波长越长的光越红,这种效应称为“红移”

WebB的近红外线相机(Nircam)将使用拾取不同波长的过滤器进行一系列图片,并使用其检测到这些图像之间的亮度变化来估计远程星系的红移。Redshifting是朝向较长波长的光线,当光线穿过扩展宇宙时,并且可用于衡量距离。

问:用红外线观察宇宙有什么好处?

保罗:光谱的红外线部分是一个伟大的“窗口”到像恒星和行星的形成过程,因为恒星和行星系统从尘封的遗迹星前几代的形成。红外光被灰尘比可见光的波长较短散少,所以我们可以通过尘土飞扬的苗圃其实同行并遵守新的恒星,并形成自己的新的行星系统。

此外,有些东西最能看到或在红外线中最亮。光和温度的波长直接相关。更热的东西是,它发射的光波长越短,而较冷的东西是,它发出的光波长越长。此外,如前所述,红外线允许我们在遥远的过去时看到星系。


了解James Webb Space望远镜的能力比以往任何时候都要待进入空间,将新生星系带到视野中。图像信用:美国宇航局

问:韦伯望远镜将如何区分遥远的恒星和行星?

保罗:我们太阳的“表面”温度约为5800k(9980F/5527C),是一颗黄矮星,而猎户座的参宿四是一颗红巨星,其表面温度较低,约为3500k(5840F/3227C),天狼星b是天狼星座中熟悉的亮蓝色“狗星”,是一颗更热的大蓝星,其表面温度接近10000K(17540F/9.727C)。

行星较冷,不在可见光下发光。它们部分地反映了父母星的可见光,但不要发出自己的可见光。来自父颗星的一些光被行星吸收并重新发射回红外波长的空间。有趣的是,它们是最亮的,并在红外波长下“闪耀”。而且,许多分子在许多特定的红外波长下闪光发光,并且在特定的红外波长下也吸收光。因此,红外线观察对于学习行星非常重要,而不仅仅是我们自己的太阳系中的那些,而是在附近的星星周围的行星,并研究他们的化学。yabovip2021

问:詹姆斯·韦伯太空望远镜将研究的四个科学主题是什么?

保罗:黑暗时代的终结:第一道亮光和再电离;星系集合;

恒星和原行星系统的诞生;和行星系统和生命起源

问:什么是“再电离以及如何将韦伯的帮助我们了解了吗?

保罗:宇宙大约十亿岁的时候被称为“单纪化的单时期”。它是指大多数中性氢被破坏,分离回自由电子和质子的时间段,通过来自第一大颗粒的增加的辐射。重生是我们宇宙历史中的一个重要现象,因为它呈现出我们可以间接研究这些最早的明星的少数手段之一。但科学家何时形成的第一颗星并在开始发生这种标准过程时确切地知道。韦伯望远镜将帮助我们回答其中一些问题。

韦伯将解决几个关键问题,帮助我们解开宇宙结构形成的故事,例如:再电离是何时发生的,如何发生的?什么原因导致了再电离?

问:韦伯是如何改进这项技术的哈勃太空望远镜?

保罗:科学,韦伯弥补了哈勃离开了。它会看到更深入的空间远时光倒流到第一个恒星和星系的时代,它会通过尘土飞扬的恒星托儿所同行观察恒星和行星的形成,并会研究相对附近的恒星和行星,他们的主机。科学家们希望能够直接观察到宇宙由氢和氦如何去恒星和星系,以及行星和条件,使生活成为可能。

问:韦伯的数据一致被用来与其他的望远镜?

保罗:是的。韦伯将拥有独特的能力,这将使其成为一个非常强大的天文台,它会在地面和空间的互补许多其他天文资产。韦伯将成为世界上最大的天文观测是在2018年年底推出后。

韦伯望远镜是世界上下一代空间天文台,也是美国宇航局哈勃太空望远镜的继任者。韦伯望远镜是迄今为止建造的最强大的太空望远镜,其设计目的是观测宇宙中最遥远的物体,提供首批星系形成的图像,并研究遥远恒星周围未探测的行星。韦伯望远镜是美国宇航局、欧洲航天局和加拿大航天局的联合项目。

图片:美国宇航局

1评论关于“问答——为什么要建造詹姆斯·韦伯太空望远镜”

  1. 为什么,为什么,为什么这些回答会面向小学低年级学生。我试图向我的五年级学生展示正在发生的事情,所有的回答都比她理解的水平低了几年。

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