韦伯望远镜拍摄的星星为何都发出八条光柱？

Daphane

來源:大纪元


韦伯望远镜拍摄到的首批照片之一，其中的星星都发出八道光柱，其中六条比较明显，另两条较短的光柱分别朝左右发出。(NASA, ESA, CSA, and STScI)


【大纪元2022年07月15日讯】（大纪元记者笛睿编译报导）随着韦伯太空望远镜（JWST）第一批照片的发布，人们对宇宙的探索翻开了新的篇章。人们发现，照片里面每颗星星都会发出八道光柱。这是为什么？
资深天文摄影师彼得·劳伦斯（Pete Lawrence）发表在英国广播公司（BBC）科技专栏的文章中介绍说，这些光柱是星光碰到镜面边框衍射后汇总的效果。
这些光柱的数量和望远镜的构造紧密相关。韦伯望远镜的主镜是由18个六角形的小镜面拼凑而成的一个巨大的六角形镜面。而在主镜的前面，还有三面次镜，一个是垂直朝上，另外两个与它分别呈150度夹角。三面次镜一起对主镜起到了支撑的作用。
星光进入每个镜面，都会被镜面两边的边框按照一定的角度衍射，在照片上看起来就是两道光柱。所以，这三个次镜的六个边框一共会产生六道光柱。
为什么最终照片上的星星周围衍生出八道光柱？事情还不是这么简单。
这些次镜支架衍射的星光在照片上并不明显，而六角形主镜边框衍射的光线在照片上更加明显。主镜边框的衍射光在照片上出现夹角都是60度的六道光柱，形态对称。
那么主镜产生的六道光柱加上次镜的六道光柱，总共会有12道衍生光柱，而最后的照片上只有八道。这是设计的效果，工程师让次镜产生的4道衍射光和主镜产生的4道衍射光正好重合。由于主镜产生的衍射光较明显，所以次镜产生的衍射光柱在最后的照片上看不出来。
因此，当我们仔细观看韦伯望远镜所拍摄的照片上的一颗星星，较大的六道光柱来自主镜边框衍射的效果，两条小一些的光柱就是来自次镜的衍射光。越亮的星星所看到的这些光柱越明显。
再仔细一些观察，会发现这些光柱像虚线，劳伦斯说，这是光线的干涉造成的。在产生光柱的过程中，这些衍射光波之间有的互相加强，有的互相抵消，所以最后产生的光柱线条上各个区域光线的强弱不一，所以看起来不是均匀的实线。