詹姆斯·韦伯太空望远镜图像的真实颜色是什么？

汪雨甘捍

美国国家航空航天局的詹姆斯·韦伯太空望远镜在高分辨率近红外光中捕捉到了一对紧密结合的正在形成的恒星，称为赫比格·哈罗46/47。在红色衍射尖峰的中心寻找它们，看起来像一个橙白色的斑点。（图片来源：NASA、ESA、CSA。图片处理：Joseph DePasquale（STScI））

（）据美国太空网（丽贝卡·索）：美国国家航空航天局的詹姆斯·韦伯太空望远镜以前所未有的精度和灵敏度捕捉我们的宇宙而闻名。它的图像不仅在科学上有用，而且很漂亮。从南环星云的蓝色和金色，到仙后座A的粉红色、橙色和紫色，JWST的图像将宇宙呈现出灿烂的色彩。

这些图像太令人惊叹了，你可能会想，这些宇宙物体看起来真的那么丰富多彩吗？如果我们能用自己的眼睛而不是通过望远镜看到它们，它们会是什么样子？

“最快的答案是，我们不知道，”太空望远镜科学研究所（STScI）的科学视觉开发者Alyssa Pagan说，她是致力于为JWST图像带来色彩的团队的一员。但有一点是肯定的：你不会看到这样的宇宙。

JWST是一台红外望远镜，这意味着它以比红光更长的波长“观察”宇宙，红光是我们用眼睛能探测到的最长波长。

帕甘说，如果你能直接观察这些物体，你可能会看到更接近哈勃太空望远镜等依靠可见光的望远镜拍摄的图像。但即使这样的比较也不太正确，因为哈勃比人眼更大、更灵敏。此外，即使聚焦在同一目标上，可见光望远镜也可能捕捉到与红外望远镜不同的图像特征。

那么，这些壮观的图像的颜色是如何选择的呢？JWST目标是通过连接在望远镜上的几个滤光片来观察的，这些滤光片可以“看到”一定波长的红外光。JWST的近红外相机是该望远镜的主相机，有六个滤镜，所有滤镜都能捕捉到略有不同的图像。将这些图像组合成一个合成图像可以让Pagan和JWST STScI的另一位科学视觉开发人员Joe DePasquale创建全彩图像。

当帕甘和德帕斯夸尔第一次收到图像时，他们以黑白两色出现。帕甘解释说，这些颜色稍后会添加到图像中，因为来自各种滤波器的数据被转换为可见光的光谱。最长的波长为红色，而较短的波长为蓝色或紫色。

帕甘说：“我们正在使用这种与光的波长和颜色的关系，我们只是将其应用于红外。”。

一旦每种颜色都被添加到图像中，它可能会经历一些额外的更改。有时，原始颜色会使图像看起来褪色或布满灰尘，而颜色会变得更生动，从而使其具有更清晰的质量。颜色也可能发生变化，以强调某些难以识别的特征。

Pagan和DePasquale还与研究人员合作，确保这些图像在科学上是准确的，特别是如果它们与特定的科学发现一起呈现，Pagan说。虽然彩色图像不能提供具体的科学数据，但它们可以帮助说明某些发现。

帕甘说，有时它们还可以帮助科学家了解他们可能想要研究的领域。例如，JWST的第一个深场视图中最遥远的物体——它们看起来是红色的，因为传播这么远的光已经被拉长了——为早期宇宙的研究提供了目标，当时这些物体在深场图像中出现时就已经存在。

JWST图片中的颜色可能不是“真实的”，但不要误解——这些颜色不是为了欺骗你，它们的选择也不仅仅是为了好看。这些图像旨在尽可能清晰地传达JWST能看到的东西，以及我们的眼睛看不到的东西。

帕甘说：“我们只是想增强内容，使其更具科学消化性和吸引力。”。



标志性的创造之柱。左边是哈勃太空望远镜的照片，右边是詹姆斯·韦伯太空望远镜的新照片。（图片来源：美国国家航空航天局、欧空局、加拿大航天局、STScI；Joseph DePasquale（STScI）、Anton M.Koekemor（STScI）、Alyssa Pagan（STScI）。）

通过比较JWST和哈勃拍摄的标志性的“创造之柱”图像，你可以看到可见光望远镜和红外望远镜图像之间的一些差异。虽然在哈勃望远镜的图像中，大部分柱体显示为暗红色，但JWST图像以金色和橙色色调描绘了大部分形成。这意味着支柱发出的可见光波长较长（红色），但略接近图像中所示红外光光谱的中间。

哈勃图像中围绕着柱子的大部分朦胧物质，甚至柱子本身的一些材料，也没有出现在JWST图像中，这意味着这部分气体和尘埃在红外中是透明的。JWST图像还以红色突出显示了更多恒星形成的区域，这些区域在哈勃图像中被厚厚的气体和尘埃云遮挡。