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2022年7月12日啊，韋布空間望遠鏡（就是那個James Webb Space Telescope，在這兒咱們就簡稱為「韋布」）把第一批全彩色的照片給發出來了。嘿，您猜怎麽著，在有些影像上啊，居然出現了長著八個角的像「星星」的玩意兒。
韋布咋就拍出那種八角星了呢？韋布照片裏的八角星全是恒星嗎？為啥不同波長影像裏芒角明顯的程度不一樣呢？得嘞，現在咱就去把這些問題的答案扒拉出來。
一、韋布咋就拍出八角星來了呢？
八角星那八個芒角啊，是光繞射鬧出來的。啥叫光的繞射呢？就是光會繞著障礙物傳播這麽個事兒。在反射望遠鏡裏，主鏡面負責把星光反射到副鏡面，副鏡面接著把光反射一下，再傳給探測器或者相機，也可能是第三個鏡面。實際用望遠鏡觀測的時候，主鏡面自個兒和副鏡的支架都會弄出繞射現象來。
主鏡面邊緣會引起繞射呢，這繞射圖案啊，就由邊緣形狀說了算，繞射光的方向和邊緣是垂直的。要是主鏡面是個N邊形，那繞射光就分別垂直於它的N條邊，到了主焦面的時候，中心一重合，就整出N對（也就是2N個）芒角來。要是這個N邊形是正的，N為偶數的時候呢，這N對芒角就重疊成N/2對（也就是N個）了；N要是奇數呢，這N對芒角誰也不挨著誰，還就是N對（2N個）。主鏡面要是圓形的，這就相當於有無數條邊了，那繞射芒角就沿著半徑朝外走，各個方向都有，最後就弄出同心繞射圓環了，芒角也就不顯示了。
光打在副鏡支架上的時候，那也是會有繞射現象出現的。要是副鏡面的支架有N條邊呢，就會弄出垂直於邊兒的繞射光來，這光經過主焦面以後啊，就會形成N對（也就是2N個）芒角。只要支架裏有某兩條邊在主鏡上的投影是在同一條直線上或者是平行的，那對應的芒角就會疊在一塊兒，這麽一來芒角的數目就少嘍，就像下面這圖似的。
副鏡支架的位形要是不一樣啊，那芒角的形狀和數目也就跟著不一樣嘍。看左邊，那是支架的示意圖，再瞅第二列，是成對冒出來的芒角；第三列呢，是進了主焦面之後的芒角，最右邊就是芒角形成的圖案啦。圖片是從NASA、ESA、CSA、Leah Hustak (STScI)、Joseph DePasquale (STScI)這兒來的。
主鏡形狀不一樣，副鏡支架也不同，這麽一組合啊，繞射芒角的形態就各有各的樣兒了。就拿大名鼎鼎的哈伯空間望遠鏡（Hubble Space Telescope，下面咱們就簡稱為「哈伯」）來說吧。哈伯的主鏡是圓不溜秋的，支架呢，是十字型的四條邊。這麽一來，它形成的繞射圖案就是同心圓環上還疊加著四個芒角，就像下面哈伯拍的天狼星影像那樣。
哈伯的WFPC2在2003年10月15日給天狼星（圖裏那個大的白圓）和天狼星B（左下角那個小白點）拍了張照片。為了把天狼星B給排除掉，這照片曝光過度了，結果主鏡的繞射環那叫一個明顯。那4個芒角啊，是支架繞射鬧的。圖片是從NASA、ESA、H. Bond（空間望遠鏡科學研究所）和M. Barstow（萊斯特大學）那兒來的。
韋布那主鏡面啊，是好多塊六邊形的鏡面一塊一塊拼起來的。副鏡面的支架呢，不多不少正好有3條邊，就像下面圖裏畫的那樣子。
韋布的主鏡長啥樣，副鏡支架又是啥模樣呢？左邊這個是側檢視，右邊的則是正檢視。圖的來源是NASA、ESA、CSA、Leah Hustak（STScI）、Joseph DePasquale（STScI）。
這麽著，韋布那主鏡面呢，能弄出6個長長的芒角，支架再整出6個短短的芒角，加一塊兒就是12個芒角。可專家們挺有招兒，把角度給設計了一下，讓副鏡面支架弄出來的4個短芒角和主鏡面弄出來的4個長芒角摞一塊兒，這麽一弄啊，就只能瞧見6個長的和2個短的，總共8個芒角了。
韋布那主鏡能弄出6個長長的芒角，副鏡呢，能弄出6個短短的芒角。副鏡弄出來的芒角裏有4個和主鏡的4個是重疊的，這麽一來，總體上就顯出來8個芒角啦，其中6個長的，2個短的。圖片是從NASA、ESA、CSA、Leah Hustak（STScI）、Joseph DePasquale（STScI）那兒來的。
韋布拍出了船底座星雲中NGC 3324的全彩圖。嘿，圖裏有個帶著八角芒的天體，那可是銀河系裏的恒星呢。圖片是從NASA、ESA、CSA和STScI來的。
就那些瞅著特別亮的點狀天體才會冒出來芒角呢。能在望遠鏡裏顯得倍兒亮的天體，那銀河系裏的恒星肯定得排頭一個啊。說真的，韋布拍的深場圖、南環狀星雲、「史帝芬五重奏」還有船底座星雲裏的那些八角星，絕大多數可都是銀河系裏的天體。
二、韋布照片裏那些八角星全都是恒星嗎？
答案可不是肯定的哦。之前咱們就提到過，銀河系裏的恒星占了絕大多數帶芒角的點狀源。為啥強調「絕大多數」呢？因為有特殊情況啊——有些八角星是別的天體呢。
韋布拍到的NGC 7319，就在「史帝芬五重奏」影像最上頭那兒，它的核心可算是個反例呢。這家夥的中紅外影像上，明晃晃地有個八角芒，可它不是星星，是個賊亮的活動星系核。
韋布拍到了「史帝芬五重奏」呢。左邊是近紅外相機弄出來的近紅外影像，右邊是MIRI拍的中紅外影像。在中紅外影像裏呀，位於最上頭的NGC 7319的核心，明晃晃地顯出個八角芒來。圖片是從NASA、ESA、CSA、STScI來的哦。
NGC 7319核心那兒有老強烈的中紅外放射線呢，這就表明啊，它核心的外圍那是有好多塵埃的。這些塵埃啊，多多少少把核心區域發出的賊強的紫外線、可見光還有近紅外線給遮上了。這塵埃呢，被紫外線和可見光一加熱，溫度就上去了，然後就發出老強烈的中紅外放射線嘍。
活動星系核可比星系小老多了。要是它們亮得不像話，在老遠老遠的地方瞅過去，就跟亮閃閃的恒星似的。拿好些望遠鏡去拍它們的時候，還能拍出芒角來呢。韋布拍的NGC 7319核心的中紅外影像裏有八角芒，就是這麽個情況。
得說一下啊，在韋布之前呢，早有其他望遠鏡拍到過一些賊亮的活動星系核了，那些星系核的繞射芒角也特別明顯。就像下邊這圖裏哈伯拍的類星體3C273，這可是活動星系核裏最亮的那種呢，它就有很明顯的四角芒，這就是個例子嘛。
哈伯的WFPC2拍出的類星體3C273（就在圖中間待著呢）的可見光影像，那環狀繞射圖案和四角芒明顯得很。3C273可是人類發現的頭一個類星體哦。 圖片來源：ESA/Hubble & NASA
活動星系核那老大的亮度啊，以前可一直是個謎呢。不過呢，這幾十年的研究啊，在理論上差不多有個共同的看法了：活動星系核核心的正中間有個超級大的黑洞，黑洞周邊的那些瓦斯和塵埃啊，就繞著黑洞一個勁兒地往下落，這麽著就形成了個「吸積盤」。這吸積盤裏的東西往黑洞落的時候呢，會把自個兒重力勢能的一部份轉變成內能，然後自個兒的溫度就噌噌往上升，發出特別亮堂的紫外光、可見光還有紅外放射線。那紫外線和可見光把周圍的塵埃給烤熱乎了，這塵埃就主要發出紅外線放射線了。
這有個活動星系核的結構示意圖呢。您瞧，正中間那小黑點就是黑洞（Black Hole），黑洞邊上有個盤，那叫吸積盤(Accretion Disk)，再往外的那個環（Torus）啊，是由瓦斯和塵埃組成的。這圖是從NASA來的。
活動星系核周圍的塵埃啊，常常是環狀的呢。要是觀測者和活動星系核之間，正好被那塵埃環給擋住了，活動星系核吸積盤發出的賊亮的光就被遮得嚴嚴實實的。這時候啊，塵埃環自個兒的中紅外放射線就顯得比較紮眼嘍。
韋布在中紅外這塊的探測能力那可是相當出色，所以在研究活動星系核外圍那些塵埃的時候，它有著獨一無二的優勢。研究這些塵埃發出的中紅外放射線呢，對人們搞清楚活動星系核裏塵埃的物理性質，甚至塵埃環的幾何位形，都特別重要。
活動星系核裏啊，黑洞和吸積盤湊一塊兒弄出來的那個系統，還能往外發射噴流（jet）呢。這噴流啊，它是垂直於吸積盤方向的，那速度快得都快趕上真空中的光速了，噴流裏頭還會產生不老少射電放射線。可話又說回來，不是所有活動星系核都能產生噴流的，就拿前面提到的類星體3C 273來說，在它的圖裏，中心左上的那個條狀物，就是它發出來的一條噴流。
三、哎，不同波長影像裏芒角明顯程度咋就不一樣呢？
韋布弄出來的圖還有個特點呢：對著同一個東西拍的圖啊，近紅外和中紅外芒角的明顯程度可不太一樣哦。
就拿韋布拍的NGC 7319那兩張圖來說事兒。這個星系核心的近紅外影像啊，芒角只能模模糊糊瞧見那麽一點兒，可到了中紅外影像這兒呢，好家夥，八角芒那叫一個清清楚楚。為啥會這樣呢？嗨，還不是因為NGC 7319核心的那些塵埃，發出的中紅外放射線可比近紅外放射線亮堂多了唄。
南環狀星雲（NGC 3132）中心那顆恒星啊，也有「不同波段芒角明顯程度不一樣」這特點，可跟別的情況正相反呢。在它這兒啊，中紅外影像裏的芒角可比近紅外影像裏的芒角弱老多了。為啥呢？這顆星溫度高唄，所以它的中紅外啊，比起近紅外放射線那可暗多了。
韋布拍到了南環狀星雲（NGC 3132）呢。左邊是近紅外相機弄出來的近紅外影像，右邊是MIRI拍出的中紅外影像。圖是從NASA、ESA、CSA、STScI來的。
那啥，芒角明顯不明顯啊，還跟波長自個兒有關呢（長波的繞射可比短波更明顯哦），另外曝光時間這些因素也有份兒。
四、探索這事兒啊，就沒個完。
嘿，您知道嗎？除了那八角的「星星」，韋布拍出的那些照片可全是細節滿滿，這裏頭有不少地方值得好好分析呢。這裏面藏著宇宙萬物的秘密，就連宇宙它自己的秘密也在裏頭藏著，就等咱人類去把這些秘密給解開嘍。
莊子以前悲觀地嘟囔過：「吾生也有涯，而知也無涯，以有涯隨無涯，殆已。」得嘞，那咱還有必要費勁兒去探索不？咱的回答是——那必須的呀！就是一輩兒又一輩兒的科學家，接力賽似的在那沒邊兒的知識大海裏探索，才讓人類一點一點把宇宙萬物和宇宙自個兒的秘密給解開了，人類這才從懵懵懂懂啥都不懂的狀態裏掙脫出來，還嘗到了知識帶來的樂子呢。
宇宙大著呢，人在裏頭就像小螞蟻似的，渺小得很。可一說到探索那些不知道的事兒，嘿，人又變得特別偉大。探索這事兒啊，沒個盡頭，咱們就一塊兒往前奔吧。
