如果你第一次睁开眼睛,看到的天空是一圈圈绿色的甜甜圈,会是什么感觉?这差不多就是NASA南希·格雷斯·罗马空间望远镜(Nancy Grace Roman Space Telescope)第一次"睁眼"时看到的景象。

本周,这台望远镜的3亿像素红外相机首次开机。它拍下的第一张测试照片里,数百颗恒星呈现出荧光绿一样的环形,看起来不太像我们熟悉的星空,倒像是某种视觉故障。但这张照片背后,其实藏着一个挺有意思的解释。

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星星为什么变成了绿色?

先说结论:不是星星真的变绿了,而是相机还没调好焦。

罗马望远镜搭载的相机系统叫宽场仪器(Wide Field Instrument,简称WFI)。按照NASA的说法,这套系统目前还没有完全对焦,所以照片里的恒星看起来像是一个个柠檬色的环,而不是清晰的光点。望远镜目前正处在长达数月的调试过程中,科学家们要逐一测试和调校飞船上的每一台仪器。

这台望远镜于8月30日发射升空,正在飞往距离地球约160万公里的拉格朗日L2点——一个轨道上的"停车位"。在那里,地球和太阳的引力相互制衡,能把罗马望远镜稳稳地固定住,詹姆斯·韦布空间望远镜(JWST)和其他一些科学航天器也都在那一带工作。

所以,绿色的甜甜圈只是调试阶段的正常现象。NASA的声明说,到目前为止,所有系统都在按预期工作。

一张照片里的18个"眼睛"

这张新照片里那些波浪状排列的方块,才是罗马望远镜拍照能力的关键。

每一个方块,代表罗马望远镜的18个探测器之一。它们的工作是把来自遥远光源的光子转换成电信号,这些信号最终编码成宇宙的巨大图像。换句话说,罗马望远镜不是用一只眼睛看宇宙,而是用18只眼睛同时看,再把看到的东西拼起来。

科学家们正在为这台望远镜做准备:它预计每天要向地球传回大约1.4太字节的数据。这个数字是什么概念?大约相当于一部普通智能手机存储容量的5到10倍——而且是每一天。

等罗马望远镜在2027年初准备好传回第一批完整的科学图像时,它拍下的宇宙快照将和哈勃空间望远镜一样清晰、一样细致。但区别在于,罗马望远镜的每一张图像覆盖的面积,是哈勃的100倍

NASA戈达德太空飞行中心的WFI首席科学家乔什·施利德(Josh Schlieder)在声明中说:"经过多年在地面上建造和测试这台仪器的努力,我们现在确认它在太空中可以正常工作。这是一个巨大的里程碑。""还有很多事要做,但我们正在通往突破性科学的路上。"

它想回答什么问题?

有了这么多数据,NASA的科学家们期待罗马望远镜能推进天文学中一些最大谜题的研究。

计划中的长期巡天观测将帮助科学家发现新的天体,并计算宇宙的膨胀情况,这可能为暗能量现象提供新的线索。暗能量是推动宇宙加速膨胀的未知力量,目前科学界对它了解得还很少。

这台望远镜还会为寻找外星生命出力。罗马望远镜内置了一台日冕仪,可以有选择地遮挡恒星的光。这台仪器本周也成功通过了测试。遮挡星光之后,望远镜就能以前所未有的精度放大观察系外行星,不受恒星眩光的干扰。

按照NASA的预期,这些观测可能把已知系外行星的数量从目前的6000多颗,增加到10万颗以上——而这还只是罗马望远镜原计划10年任务期内的目标。

10年任务,可能变成22年

最后还有一条好消息:原本10年的任务期,现在看起来有可能翻倍。

根据NASA的说法,一次成功的推进器点火,加上发射时额外装载的燃料,意味着罗马望远镜可能拥有22年的能源,而不是10年。就像哈勃望远镜一样——它早已超出了最初的任务参数,仍在继续工作。罗马望远镜或许也会成为一份在轨道上持续馈赠几十年的礼物。

回到开头那个问题:绿色的甜甜圈,只是这台望远镜睁开眼时的第一道风景。等它真正看清宇宙,我们看到的,可能远比绿色更精彩。