同窗们还牢记昨年12月底发射的詹姆斯·韦伯太空望远镜吗？这台耗资100亿美元的超级望远镜，迩来仍旧传回了第一批图像！

　　上周，韦伯望远镜告终了校准调试，并拍摄传回了测试图片，令环球的天文学家叹为观止。欢乐的是，韦伯拍到的恒星照片，有特地敏锐的放射状后光，这是为什么？

　　原来，这和全部人中学物理学过的一个知识光的衍射相闭。本期，所有人邀请杭二中物理教师王恺，为人人出几个联系的商讨题。

　　在完毕了校准调试以来，韦伯望远镜用大麦哲伦星系(LMC)手脚试拍摄宗旨。这个星系是我们地点的河汉系的“邻居”，间隔云汉系大要15.8万光年，它绕着天河系运转，是银河系周围最大的一个卫星星系。

　　在测试拍摄了结后，工程师们说，韦伯望远镜的光学性能比最乐观的预测还要好。欧洲航天局科学与摸索高级料理剖明：“詹姆斯韦伯没有违反物理学定律，但由于几十年来的不凡勤奋，它切实处于太空查看的顶端。”

　　在这些工程图像竟然后，天文学家们找了其它两台红外太空望远镜与韦伯望远镜的图像进行对比。它们分别是宽红外勘察探测器（WISE）望远镜，以及斯皮策太空望远镜，它们都拍摄了LMC星系。

　　比照的最后令人震惊，韦伯望远镜的分辨率大大先进了，它拍摄到的恒星图像云云理睬，使得过去的太空望远镜看起来就像“近视眼”。

　　为什么韦伯望远镜的光学功用云云特出呢？来由，WISE望远镜的直径是40厘米，斯皮策太空望远镜主镜的直径是85厘米，而韦伯望远镜的主镜直径有6.5米！口径越大的望远镜，区别率和犀利度固然越高。

　　除了口径大，韦伯望远镜还有好多灵敏科学仪器套件的援助。同窗们精细，这次拍摄LMC星系的然而韦伯一个科学套件——中红外仪器MIRI拍摄到的照片。韦伯望远镜尚有近红外影相机NIRCam、近红外摄谱仪NIRSpec等等，这些科学套件还会带来更多硬朗的功效。

　　同砚们或许会问，韦伯望远镜的性能高，天文学家和工程师们不是应该早就清晰吗？为什么他们仍然会震恐呢？无误，在韦伯望远镜发射前，科学家们在地面上仍然测试过它的功能，但地面考试并不能包围太空里全数的骨子运行情状。比如，重力会引起效用的挫折。韦伯望远镜的分镜被遐想为在零重力下具有特定的形状，但在全面地面考核中，它们不成遏抑地会因沉力而变形。

　　同窗们或者详尽到了，韦伯望远镜拍摄的照片中，有一颗很亮的恒星，显露出灵活的尖形星芒。就像所有人闲居画画的岁月，会把星星画出尖尖的角肖似，只可是韦伯望远镜拍出的“角”敏捷得多。

　　那么，大众是否念过，远方的恒星和大家的太阳似乎，应当是球形的，为什么拍摄出来的照片有星芒呢？本来，这就涉及到所有人中学物理课上学过的一个知识：光的衍射。

　　这些放射状的夺方针光华叫“衍射十字星”，它是望远镜中用于维持副镜的杆子，惧怕相机光圈方圆的光衍射显示的。韦伯望远镜是一台反射望远镜，星光映照到最大的主镜后，辉煌被反射，集聚到副镜中，尔后再次反射，被似乎相机的传感器缉拿。

　　题目就出在这个副镜上。这个副镜要位于主镜的中间轴上，因此必需用增援接济它以支撑结实。无论这些声援组织有多么细，它城市盖住一小个别入射光芒。

　　按照谁中学物理学过的学问，当光碰着阻难物时，会闪现偏离从来直线传播，绕过阻拦物不绝传布的景象，这便是衍射。于是，当辽远的星光入射时，会有极少光辉掠过赞成杆，形成微小的偏转，终末就会在“不保留”的地方成像，酿成星芒。衍射辉煌的状态会受到援手杆组织的熏陶而更换，如右图所示。

　　全班人的眼睫毛和眼皮也能展示似乎的效果。当我在夜晚眯着眼睛，然后看远处的途灯，很容易看到衍射情景。光源越亮，衍射越明明。

　　原本，星芒会严重干扰查察，所以韦伯拍摄的这颗恒星可是用来调试、对齐镜片的，并不是正式的稽查。在往后的本质巡查中，科学家会用一系列摆布歼灭星芒。韦伯的第一张正式图像，也就是被称作“第沿途光”的图像将在今年7月份颁布。