NASA SPHEREx觀測站完成首次全天102個近紅外波段測繪

由美國國家航空暨太空總署（NASA）主導的SPHEREx（宇宙歷史、再游離紀元與冰層探索光譜光度計）太空觀測站，已成功繪製出涵蓋整個天球的、在102個不同近紅外光譜波長下的首張全天圖譜。這項重大的科學成就，標誌著任務邁出了堅實的第一步。該儀器是由加州理工學院（Caltech）與噴射推進實驗室（JPL）共同參與研發，並已於2025年3月12日順利發射升空。

用於首次全天普查的數據收集工作，始於2025年5月，並在同年12月圓滿結束，前後歷時整整六個月。這項預計執行兩年的任務，旨在為天文學家提供獨一無二的寶貴資料，以解答關於早期宇宙結構以及生命起源條件的根本性問題。透過六個感測器組成的陣列，儀器在每一個波長上都捕捉到了獨特的資訊，這些資訊有助於解析恆星、星際塵埃以及熾熱氫氣等天體現象。為了在半年內完整覆蓋整個天球，這架望遠鏡每天繞行地球約14至14.5圈，每次軌道運行期間可生成約3600張圖像，效率極高。

這張新繪製的星圖，其科學價值非凡，它將協助科學家追溯「大再游離事件」如何影響了數億個星系的三維空間分佈。研究人員計劃利用SPHEREx的數據，深入探討星系在近138億年的宇宙歷史長河中的演化軌跡，特別是試圖釐清導致形成如水和有機分子等生命關鍵元素的初始條件。此外，該任務也肩負著探索「星系際光」信號以及來自「黑暗時期」之後、迄今研究最少的再游離紀元的訊號的重任。

2025年6月2日，接替洛莉·萊辛（Lori Leshin）成為NASA JPL第11任主任的戴夫·加拉赫（Dave Gallagher），對SPHEREx給予了高度評價，稱其為一項極具潛力的重大天文物理任務。望遠鏡及其太空硬體的開發工作主要由BAE Systems（前身為Ball Aerospace）負責，而整個觀測站的運營則由Caltech和JPL共同領導。與詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（James Webb Space Telescope）不同，SPHEREx的獨特之處在於其寬廣的視野，這使其能夠實現對整個天空進行光譜分析。在任務為期兩年的主要階段內，預計還將完成三次完整的全天掃描，這些後續數據將與首張圖譜結合，以進一步提升測量的精確度。

諾貝爾物理學獎得主約翰·馬瑟（John Mather），以其在COBE衛星上對宇宙微波背景輻射的開創性研究而聞名，他強調，像SPHEREx這樣的任務，對於解決核心的宇宙學難題至關重要，能夠描繪出宇宙演化的完整藍圖。馬瑟指出，SPHEREx在短短六個月內便累積了龐大的資訊量，這些資料若能與其他太空任務的成果相互印證，將展現出無可估量的協同效應。