102種“顏色”，美國宇航局發布史上最絢麗的宇宙全天圖

IT之家 1 月 1 日消息，美國宇航局于 2025 年 12 月 18 日發布博文，宣布其 SPHEREx 探測器完成壯舉，繪制出了人類歷史上最“絢麗”的宇宙全天圖。

美國宇航局的 SPHEREx 探測器已經繪制了整個天空的 102 種紅外顏色圖。這些顏色肉眼不可見，但可以用來揭示宇宙的不同特征。這張圖像展示了主要由恒星（藍色、綠色和白色）、高溫氫氣（藍色）和宇宙塵埃（紅色）發出的部分顏色。圖源：美國宇航局

這張 SPHEREx 圖像展示了主要由恒星和星系發出的部分紅外波段。這臺太空望遠鏡正在觀測天空中數億個遙遠的星系。它的多波段觀測將幫助天文學家測量這些星系的距離。圖源：美國宇航局

這張 SPHEREx 圖像展示了主要由塵埃（紅色）和高溫氣體（藍色）發出的紅外光，它們是形成新恒星和行星的關鍵成分。盡管這些物質云覆蓋了天空的大部分區域，但在大多數波長的光下，包括人眼可見的波長，它們都是不可見的。圖源：美國宇航局

與普通照片不同，這張地圖并非由可見光構成，而是由 102 種不同顏色的紅外光交織而成。每一個“顏色”代表一個特定的紅外波長，而每一個波長都像是一把獨特的鑰匙，能夠解鎖宇宙中不同物質的秘密 —— 從炙熱的氫氣云到古老的宇宙塵埃，無一遺漏。

IT之家注：SPHEREx 全稱為 Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization, and Ices Explorer，直譯為“宇宙歷史、再電離時期和冰層探測器”。

SPHEREx 是美國宇航局于 2025 年 3 月發射的一個太空望遠鏡，專門用來“看”宇宙中人眼看不到的紅外線。它的名字很長，概括了它的三個主要任務：研究宇宙是怎么演變的、研究第一批恒星是怎么誕生的（再電離），以及尋找生命必需的水冰和有機分子。

SPHEREx 收集的數據幫助科學家構建一個包含數億個星系的 3D 宇宙模型，從而深入研究宇宙 140 億年的演化歷程。

更為關鍵的是，它將為科學家提供關于“暴脹”（Inflation）的關鍵線索。暴脹是指宇宙在大爆炸后不到一秒的時間內發生的極速膨脹現象。通過分析這些紅外數據，人類有望窺探到宇宙誕生之初那個決定性的瞬間。

為何 SPHEREx 能做到其他探測器做不到的事？秘訣在于其獨特的硬件設計。雖然此前已有多個探測器對全天進行了掃描，但從未有人能解析出如此豐富的色彩。

SPHEREx 配備了 6 個高性能探測器，每個探測器都裝配了特制的線性漸變濾光片。這些濾光片能將光線分解為 17 個不同的色階，因此，探測器拍攝的每一張圖像都包含了 6 乘以 17，即總共 102 種顏色的光譜信息。

為了在短短 6 個月內完成這一宏大工程，SPHEREx 保持著極高的運行效率。它每天環繞地球飛行約 14.5 圈，每 24 小時拍攝約 3600 張照片，像掃描儀一樣逐層覆蓋天空。憑借其超寬的視場，它迅速完成了首輪全天掃描。

按照計劃，在為期兩年的主要任務期內，SPHEREx 還將繼續運行，預計將再繪制出三張同樣精細的全天地圖。