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(2022-07-21 09:58:31)
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为什么韦伯望远镜第一幅图像中的星星有八个诡异的“雪花”尖刺？
资深撰稿人 Jamie Carter
Jul 19, 2022,08:00pm EDT
我激励人们去观星看月亮享受夜空
星系团SMACS 0723被称为韦伯的第一个深场，有“尖峰”恒星甚至星系特征。
当你观察值100亿美元的詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST或简称“韦伯”）的壮观的第一张光图像时你有没有和我一样的问题？是的，它们都令人难以置信，一周后我已经花了比我能验证凝视盯在韦伯的放大的惊人图像上更多的时间。然而，我不禁注意到了韦伯图像中尖刺星星的奇怪并且越发被这种现象分散注意力。
每颗恒星都有六个非常清晰、非常明亮和非常均匀的尖峰------就像雪花一样。更仔细看您会看到水平方向上还有两个更小的尖峰。恒星越亮，尖峰越大，越分散尖峰。
甚至星系在韦伯的图像中有一个尖峰性。NASA, ESA, CSA, AND STSCI
虽然这种现象只有在恒星上立即的值得注意的，但仔细观察令人难以置信的韦伯深场图像（主图像，上图）的高分辨率版本中的星系，你会看到甚至星系有这些尖峰。
这是怎么回事？
这一切都归到韦伯的物理设计------工程师知道“尖峰”恒星将是结果。
韦伯是什么样的望远镜？
韦伯是一种艾萨克·牛顿（Isaac Newton）在17世纪发明的反射望远镜，只是远更大。反射望远镜使用主镜反射光来在位于前方的次镜上形成图像。
韦伯的主镜
在韦伯的情况下，它有一个直径为21英尺/ 6.5米的主镜，至关重要的是，包含18个镀金铍六角形镜段。
詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST或韦伯）有一个由18个六角形分段制成的主镜。
韦伯的副镜
看到上面在主镜前面的那些三根支柱了吗？它们支持次镜 ，在那里来自构成主镜的 18 面镜子的光线被聚焦。两个更低的结构被特别倾斜，因此它们与顶柱是150º。
这对于理解尖峰至关重要。这里是为什么。
韦伯的两套衍射尖峰
来自主镜的衍射
韦伯的物理结构造成两组有意重叠的尖峰。构成主镜的18面镜子的六边形形状总要去造成六面尖峰恒星。这是因为光作为波传播，当它遇到一个边界时，它会被重定向并发送到不同的方向。这就是衍射。因此，主镜段的六边形总是意味着韦伯图像中的所有恒星都将有六个衍射尖峰。
来自支柱的衍射尖峰
随被这18个六边形段聚集的光被反射到它前面的次镜上，它击中支撑它的支柱。随它这样做它创造一个垂直于每个支柱的衍射尖峰，它们共同形成另外六个衍射尖峰。
这幅插图展示韦伯的衍射尖峰图案背后的科学，显示衍射尖峰怎样发生，主镜和支柱的影响以及每个对韦伯衍射尖峰的贡献。
韦伯的衍射尖峰如何重叠
虽然由支柱造成的衍射尖峰比那些由主镜产生的衍射尖峰更小、更不值得注意，但韦伯的工程师巧妙的将支柱倾斜，以便由此产生的衍射尖峰会重叠。因此，在支柱确实创造六面衍射尖峰的同时其中四个与被主镜先前创建的四个重叠。只有两个水平尖峰不重叠。
结果是韦伯望远镜图像中的所有恒星都有八个点------某些已经是一个商标的东西，使它与哈勃望远镜的图像区分开来，哈勃的图像有四个衍射尖峰。
这种并排比较显示在左图的近红外光中南环星云的观测和右图来自美国宇航局韦伯望远镜的中红外光对南环星云的观测。
为什么韦伯图像中的恒星并不总是看起来尖尖的
观察上面的南环星云的图像。右图是用韦伯的近红外相机（NIRCam）仪器拍摄的，而左手图像是使用中红外仪器（MIRI）图像拍摄的。你能看到只有近红外相机图像真的有明亮的“尖峰”恒星。
为什么？太空望远镜科学研究所说，“在近红外光中恒星有更突出的衍射尖峰，因为它们在这些波长下非常明亮，在中红外光中，衍射尖峰也出现在恒星周围，但它们更暗、更小”。
就目前而言，韦伯在它的近红外相机图像中的“尖刺星”是有点分散注意力的，但就像它产生的更高分辨率、更详细的图像一样，它是某些我们很快就会习惯来看的东西。
祝您天空晴朗，眼睛宽阔。
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我（Jamie Carter）是一名经验丰富的科学、技术和旅行记者和观星者，撰写有关探索夜空、日食和月食的文章，..
https://www.forbes.com/sites/jamiecartereurope/2022/07/19/why-do-the-stars-in-the-webb-telescopes-first-images-have-eight-weird-snowflake-spikes/?sh=726e85f89239
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