【NASA SPHEREx望远镜完成首张全天空红外地图绘制】2025年12月28日,NASA SPHEREx(Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization, and Ices Explorer)望远镜在完成3月份发射及全年近红外数据收集后,成功生成首张完整的宇宙全天空地图。该地图覆盖102个红外波段,为研究宇宙早期膨胀机制及有机分子在宇宙中的分布提供了关键数据。NASA天体物理学部主任肖恩·多马加尔-戈德曼(Shawn Domagal-Goldman)表示:"SPHEREx仅用六个月就收集了海量信息,这些数据与其他任务数据协同使用时价值尤为突出。我们实际上获得了102张全新的全天空地图,每张对应不同波段并包含独特信息。我相信每位天文学家都能从中发现价值,NASA的任务使人类得以回答关于宇宙起源及如何演化出我们家园的根本性问题。"SPHEREx在3月至4月完成首次科学观测后,于5月开始组装首张天空地图。该航天器运行于极轨太阳同步轨道(Sun-synchronous Orbit, SSO),每天绕地球飞行14圈,沿单条环形天区拍摄约3600幅图像。随着地球绕太阳公转,SPHEREx每日可见不同天区。经过六个月的持续观测,SPHEREx实现了对全天空的覆盖。SPHEREx团队将观测数据拼接成巨大的全天空马赛克图。这张地图是SPHEREx两年主要任务期间计划生成的四张全天空地图中的首张。后续三张地图完成后,四者将合并处理以提升测量灵敏度。所有观测数据均在线公开发布,供科研人员及公众使用。NASA喷气推进实验室(Jet Propulsion Laboratory, JPL)主任戴夫·加拉格尔(Dave Gallagher)指出:"SPHEREx是中型天体物理学任务实现重大科学成果的典范,展示了如何将大胆构想转化为现实并释放巨大发现潜力。"该天文台由JPL负责管理。SPHEREx采用单台宽视场铝制望远镜,专为可见光或近红外波段的单一观测模式设计。仪器配置三片反射镜及六个汞镉碲光电探测器阵列,口径20厘米,具备11度×3.5度的视场。六个光电探测器阵列各自镀有17色渐变滤镜,每个阵列覆盖17个波长,因此单张SPHEREx地图可呈现102个不同波段。这意味着首张地图实际由102幅独立地图构成,科学家可在任意一个波段下进行分析。JPL项目副经理贝丝·法宾斯基(Beth Fabinsky)强调:"SPHEREx的超能力在于每半年左右就能用102种颜色捕获全天空信息,这在短时间内收集的信息量令人惊叹。"首张地图在102个波长上收集了宇宙天体的近红外数据,每个波段都提供独特信息。宽波段覆盖至关重要,因为某些天体(如致密的尘埃恒星形成区)仅在特定波段发射红外辐射,在其他波段则不可见。SPHEREx并非首个绘制宇宙全天空地图的任务,但它是首个以如此多光学与红外波段、结合宽视场实现该目标的项目。其他红外任务(如詹姆斯·韦伯望远镜,James Webb Space Telescope)虽能观测类似波段,但受窄视场限制严重。SPHEREx地图的另一核心特征是其三维属性,使科学家能精确测量星系距离及其在宇宙中的分布细微变化。这些测量将为宇宙膨胀理论——即大爆炸后瞬间宇宙以极快速率指数式膨胀的事件——提供关键约束。宇宙暴胀是现代宇宙学的基石,决定了宇宙的形状、尺度与均匀性等特性。
