出品：科普中国

作者：王善钦

监制：中国科普博览

2022年7月12日，韦布空间望远镜（James Webb Space Telescope，以下简称“韦布”）发布了第一批全彩色的照片。其中，一些图像上出现了八个角的“星星”。

韦布的第一张全彩色图，由近红外相机拍摄。图中出现了一些显示八角芒的天体。 图片来源：NASA, ESA, CSA, STScI

为什么韦布会拍出这样的八角星？韦布照片里的八角星都是恒星吗？为什么不同波长的图像中的芒角的明显程度不同？这里，就让我们去揭开这些问题的答案。

一、韦布为什么会拍出八角星？

这些八角星的八个芒角是由光的衍射导致。光的衍射指的是光绕过障碍物传播的现象。对于反射望远镜，主镜面负责将星光反射到副镜面，后者进一步将光反射后传递给探测器/相机或第三个镜面。在望远镜的实际观测中，主镜面自身与副镜的支架都会引起衍射现象。

韦布空间望远镜的结构，衍射与主镜、副镜及其支架均有关系 图片来源：NASA

主镜面的衍射由其边缘引起，产生的衍射图案由其边缘的形状决定，衍射光的方向垂直于边缘。如果主镜面是N边形的，产生的衍射光分别垂直于N条边，经过主焦面时，中心重合，形成N对（2N个）芒角。对于正N边形，如果N为偶数，N对芒角会重叠为N/2对（N个）；如果N为奇数，N对芒角彼此不重叠，依然显示为N对（2N个）。如果主镜面是圆形的，就相当于无穷多条边，产生的衍射芒角就沿着半径朝外，各方向都有，从而形成同心衍射圆环，不显示芒角。

不同形状的主镜面产生不同形状、不同数目的芒角。 图片来源：Cmglee

光照射副镜支架，也会产生衍射现象。如果副镜面的支架有N条边，也会产生垂直于边的衍射光，经过主焦面后也形成N对（2N个）芒角。只要支架的某两条边在主镜的投影位于同一直线或平行，对应的芒角也会重叠，导致芒角数目减少，如下图。