詹姆斯韦伯太空望远镜的近红外光谱仪可以一次性观察 100 个星系

　　NIRSpec，近红外摄谱仪，詹姆斯·韦伯太空望远镜上的四个仪器之一。韦伯拥有？21.6 英尺宽（6.5 米）的巨大镜子，旨在研究宇宙大爆炸后黑暗时代后从尘埃和气体中出现的最古老、最遥远的星系。它将通过观察红外光来做到这一点，红外光是电磁光谱中比可见光波长更长的带热部分。科学家们知道，虽然那些最早的恒星发出了可见光，但由于它们的遥远距离和宇宙的膨胀，这种光转移到了光谱的红外部分，这种效应被称为红移。

　　NIRSpec凭借其破纪录的25万个微型快门，将大大提升韦伯的能力。事实上，NIRSPec的能力将超过哈勃太空望远镜上搭载的类似仪器的100多倍，从许多方面来说，哈勃太空望远镜被认为是韦伯的前身。NIRSpec可能会同时研究大约100个物体（星系）。

　　NIRSPec可能不会像哈勃拍摄的著名的创世之柱快照和令人敬畏的深层视野那样产生最引人注目的图像。这将是NIRCam和MIRI相机的任务。然而，NIRSpec将提供前所未有的大量信息，不仅包括NIRCam和MIRI拍摄的星系、恒星和行星，还包括成千上万的其他信息。

　　作为光谱仪，NIRSpec 不拍摄图像。它将入射光分成光谱的各个分量。该光谱就像指纹一样，反映了成像对象的光吸收特性，从而反映了它们的化学成分。观察到的身体中存在的每种化学元素都以某种方式吸收光，这在捕获的光谱中显示为一条明显的线。通过捕获物体的光谱，研究人员可以确定可能存在哪些化合物。

　　为了准确地获取这些物体的指纹，光谱仪需要阻挡其视野中的所有其他光线。传统的光谱仪，比如哈勃望远镜上的光谱仪，使用狭缝来做到这一点，狭缝是金属板上的一个狭窄开口，它们通过它只瞄准被研究的物体。

　　此外，韦伯将研究的一些天体是如此遥远和微弱，以至于望远镜必须盯着它们数百小时才能收集到足够的光，这种方法的局限性变得显而易见。

　　NIRSpec 是首个在太空中飞行的光谱仪，采用了一系列创新技术。由美国宇航局戈达德太空飞行中心的工程师开发的微型快门阵列本身被排列成四个矩形部分，每个部分有 365 x 171 个微型快门。

　　一个电控磁铁扫过这些阵列的背面。通过有选择地向每个微型快门施加电流，地面控制团队可以确定哪些快门打开，哪些保持关闭。然而，工程师不能打开彼此太近的微型快门，因为观察到的物体的光谱会重叠。这使得同时研究大约100个物体成为可能。

　　NIRSpec 将要研究的大量恒星、星系、星团、行星和其他天体将使科学家能够开始回答关于单个恒星和星系，而是整个宇宙的重大问题。

　　在 NIRSpec 的帮助下，天文学家不仅可以看到宇宙中形成的第一批恒星和星系，还可以了解它们是由什么构成的，以及在它们死亡后如何产生其他化学元素正如我们今天所看到的那样，它充满了宇宙。

　　自从韦伯于 1 月到达其目标目的地，即距离地球约 930,000 英里（100 万公里）的所谓拉格朗日点 2（L2）以来，望远镜一直在冷却至负 369.4 华氏度（负 223 华氏度）的工作温度摄氏度）。由于韦伯追逐红外光，而且红外光本质上是热量，因此望远镜本身发出的任何热量都会使其超灵敏的探测器眼花缭乱。

　　随着韦伯冷到需要的程度，它的四台仪器正在逐渐睁开它们的“眼睛”（或微型快门），让科学家们第一次能够在实际环境中而不是在实验室中测试它们的性能的空间。

　　公众至少要等到 7 月初，才能通过詹姆斯韦伯太空望远镜的眼睛来一睹宇宙的风采。