近日，詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡成功拍攝并傳回首組恒星照片與首張“自拍照”。

首組恒星照片展示了韋伯望遠(yuǎn)鏡18個主鏡捕捉到的來自同一恒星的星光，同時韋伯望遠(yuǎn)鏡成功使用近紅外相機(jī)內(nèi)部的專用瞳孔成像鏡頭完成首張“自拍”。

韋伯望遠(yuǎn)鏡首張主鏡“自拍照”，圖片來自NASA

自2月2日，韋伯團(tuán)隊使用近紅外相機(jī)(NIRCam)來校準(zhǔn)韋伯望遠(yuǎn)鏡的主鏡，整個工作將耗時數(shù)月，目前第一階段工作已接近完成。

在第一階段工作中，該團(tuán)隊將首個觀測目標(biāo)指向大熊座中的一顆恒星HD 84406。選擇這顆恒星，是因為它容易識別，并且周圍明亮的恒星較少，有助于減少視覺混淆。

為了測試和校準(zhǔn)主鏡，韋伯近紅外相機(jī)的10個探測器總共拍攝1560張照片，獲得54G原始數(shù)據(jù)，整個過程持續(xù)25小時。在前6小時和16次曝光中，團(tuán)隊在韋伯望遠(yuǎn)鏡的18個鏡面均捕捉到了目標(biāo)恒星的星光。然后，這些圖像被拼接在一起，形成一張超過20億像素的巨幅圖像，本文展示的圖片只是這張巨幅圖像的中心部分。

韋伯望遠(yuǎn)鏡捕捉到的18個星點拼接圖像，圖片來自NASA

由于韋伯望遠(yuǎn)鏡采用非對齊鏡面，因此不同主鏡獲得的星點位置不同，從而形成了包含18個星點的拼接圖像。圖像中每一個獨特的光點，都是18個主鏡所拍攝到的同一顆恒星，這是光學(xué)專家和工程師用來校準(zhǔn)整個韋伯望遠(yuǎn)鏡的關(guān)鍵。這些圖像有助于部署每個鏡面的校準(zhǔn)位置，是韋伯望遠(yuǎn)鏡在科學(xué)觀測前進(jìn)行校準(zhǔn)的關(guān)鍵一步。

接下來的一個月左右，韋伯團(tuán)隊將逐步調(diào)整鏡面部分，直至這18個星點重合，變成一顆完整恒星的圖像。

18個星點重合形成一顆完整恒星的統(tǒng)一成像過程演示，素材來自NASA

“整個韋伯團(tuán)隊都對圖像拍攝，以及校準(zhǔn)望遠(yuǎn)鏡的第一步進(jìn)展感到欣喜若狂。我們很高興看到光線能夠進(jìn)入近紅外相機(jī)?！眮喞Ｄ谴髮W(xué)天文學(xué)教授兼近紅外相機(jī)首席研究員Marcia Rieke說道。

近紅外相機(jī)是韋伯望遠(yuǎn)鏡的波前傳感器和關(guān)鍵成像儀。由于近紅外相機(jī)具有廣闊視野和相比其他儀器能在更高溫度下安全操作的能力，它將用于幾乎整個韋伯望遠(yuǎn)鏡的鏡面校準(zhǔn)。但由于近紅外相機(jī)在捕捉圖像時，工作溫度遠(yuǎn)高于理想溫度，因此得到的圖像以馬賽克的形式呈現(xiàn)。隨著韋伯望遠(yuǎn)鏡接近理想的低溫溫度進(jìn)行工作，圖像的馬賽克程度將顯著減少。

“將韋伯發(fā)射到太空當(dāng)然是令人興奮的事件，但對于科學(xué)家和光學(xué)工程師來說，當(dāng)來自恒星的光成功通過系統(tǒng)進(jìn)入探測器，才是巔峰時刻?！表f伯望遠(yuǎn)鏡項目科學(xué)家Michael McElwain表示。

展望未來，作為一座功能性太空望遠(yuǎn)鏡，韋伯望遠(yuǎn)鏡的圖像將更清晰、更詳細(xì)、更精準(zhǔn)。目前，該望遠(yuǎn)鏡的其它三個儀器已達(dá)到預(yù)期的低溫工作溫度并開始捕捉數(shù)據(jù)，而首批來自韋伯望遠(yuǎn)鏡的科學(xué)太空圖像預(yù)計將在2022年夏天向全世界“首秀”。