
這幅來自美國宇航局詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡(JWST)的紅外圖像是為JWST高級深河外巡天計劃(JADES)拍攝的。它顯示了被稱為南方的斯韋天空區(qū)域的一部分,這個區(qū)域已經(jīng)被哈勃太空望遠(yuǎn)鏡和其他天文臺很好的伯太
北京漂亮外圍外圍上門外圍女姐上門(電話微信181-8279-1445)提供1-2線城市外圍上門外圍女,真實可靠快速安排30分鐘到達(dá)研究過了。這里可以看到超過45,空望000個星系。遠(yuǎn)鏡宇宙鳴謝:美國航天局、揭示歐空局、星和星系加空局、何形布蘭特·羅伯遜(加州大學(xué)圣克魯斯分校)、詹姆早期本·約翰遜(CfA)、斯韋桑德羅·塔切拉(劍橋)、伯太瑪西婭·里克(亞利桑那大學(xué))、空望
北京漂亮外圍外圍上門外圍女姐上門(電話微信181-8279-1445)提供1-2線城市外圍上門外圍女,真實可靠快速安排30分鐘到達(dá)丹尼爾·艾森斯坦(CfA)。遠(yuǎn)鏡宇宙圖像處理:艾麗莎·帕甘(STScI)
(神秘的揭示地球uux.cn)據(jù)美國宇航局:成千上萬的小星系散布在黑色背景上。有些是星和星系螺旋形,而有些是水滴形橢圓形。少數(shù)螺旋帶藍(lán)色,但大多數(shù)星系呈現(xiàn)黃色或紅色。少數(shù)恒星顯示出八點衍射尖峰。
天文學(xué)中最基本的問題是:最初的恒星和星系是如何形成的?美國宇航局的詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)為這個問題提供了新的見解。韋伯科學(xué)生涯第一年中最大的項目之一是JWST高級深河外巡天,或JADES,它將花費大約32天的望遠(yuǎn)鏡時間來發(fā)現(xiàn)和描述昏暗遙遠(yuǎn)的星系。雖然數(shù)據(jù)還在不斷傳來,JADES已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了數(shù)百個在宇宙不到6億年前就存在的星系。該小組還發(fā)現(xiàn)了閃爍著大量年輕熾熱恒星的星系。
“有了JADES,我們想回答很多問題,比如:最早的星系是如何自我組裝的?它們形成恒星的速度有多快?為什么有些星系會停止形成恒星?”JADES項目的聯(lián)合負(fù)責(zé)人、圖森市亞利桑那大學(xué)的瑪西婭·里克說。
明星工廠
德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的Ryan Endsley領(lǐng)導(dǎo)了一項對宇宙大爆炸后5億到8.5億年間存在的星系的研究。這是一個被稱為再電離時代的關(guān)鍵時期。在大爆炸后的幾億年里,宇宙充滿了氣態(tài)的霧氣,使得高能光線無法穿透。到大爆炸后的十億年,霧已經(jīng)散去,宇宙變得透明,這一過程被稱為再電離。科學(xué)家們一直在爭論活躍的超大質(zhì)量黑洞或充滿熾熱年輕恒星的星系是否是再電離的主要原因。
作為JADES計劃的一部分,Endsley和他的同事們用Webb的NIRSpec(近紅外光譜儀)儀器研究了這些星系,以尋找恒星形成的信號——并發(fā)現(xiàn)了大量的恒星。“我們發(fā)現(xiàn)的幾乎每一個星系都顯示出這些異常強烈的發(fā)射線信號,表明最近有密集的恒星形成。“這些早期星系非常擅長創(chuàng)造熾熱的大質(zhì)量恒星,”Endsley說。
這些明亮的大質(zhì)量恒星發(fā)出大量的紫外光,通過電離原子,從原子核中移除電子,將周圍的氣體從不透明轉(zhuǎn)變?yōu)橥该鳌S捎谶@些早期星系擁有如此大量的熱大質(zhì)量恒星,它們可能是再電離過程的主要驅(qū)動力。后來電子和原子核的再結(jié)合產(chǎn)生了特別強的發(fā)射譜線。
Endsley和他的同事們還發(fā)現(xiàn)證據(jù)表明,這些年輕的星系經(jīng)歷了恒星快速形成的時期,其間穿插著較少恒星形成的平靜期。這些時斷時續(xù)可能發(fā)生在星系捕獲形成恒星所需的氣態(tài)原料團(tuán)塊的時候。或者,由于大質(zhì)量恒星快速爆炸,它們可能周期性地向周圍環(huán)境注入能量,阻止氣體冷凝形成新的恒星。
早期宇宙揭示了
JADES計劃的另一個要素是尋找宇宙不到4億年時存在的最早的星系。通過研究這些星系,天文學(xué)家可以探索宇宙大爆炸后早期的恒星形成與現(xiàn)在看到的有何不同。由于宇宙的膨脹,來自遙遠(yuǎn)星系的光被拉伸到更長的波長和更紅的顏色——這種現(xiàn)象被稱為紅移。通過測量一個星系的紅移,天文學(xué)家可以知道它有多遠(yuǎn),從而知道它在早期宇宙中的存在時間。在韋伯之前,只有幾十個星系被觀測到紅移超過8,而宇宙的年齡還不到6.5億年,但JADES現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了近千個這些極其遙遠(yuǎn)的星系。
確定紅移的黃金標(biāo)準(zhǔn)包括查看星系的光譜,這可以測量其在無數(shù)密集波長下的亮度。但是一個很好的近似值可以通過使用濾光器拍攝星系的照片來確定,每個濾光器覆蓋一個狹窄的顏色波段,以獲得少量的亮度測量值。通過這種方式,研究人員可以一次估計出數(shù)千個星系的距離。
圖森市亞利桑那大學(xué)的凱文·海恩林(Kevin Hainline)和他的同事使用韋伯的NIRCam(近紅外相機(jī))儀器獲得了這些測量結(jié)果,稱為光度紅移,并確定了700多個候選星系,這些星系存在于宇宙年齡在3.7億至6.5億年之間。這些星系的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了韋伯發(fā)射前的觀測預(yù)測。天文臺精致的分辨率和靈敏度讓天文學(xué)家比以往任何時候都更好地觀察這些遙遠(yuǎn)的星系。
“以前,我們能看到的最早的星系看起來只是一些小斑點。然而這些污跡代表了宇宙開始時數(shù)百萬甚至數(shù)十億顆恒星,”海恩林說。“現(xiàn)在,我們可以看到其中一些實際上是具有可見結(jié)構(gòu)的擴(kuò)展對象。我們可以看到恒星群在時間開始后僅僅幾億年就誕生了。”
“我們發(fā)現(xiàn)早期宇宙中的恒星形成比我們想象的要復(fù)雜得多,”里克補充道。
這些結(jié)果將在新墨西哥州阿爾伯克基舉行的美國天文學(xué)會第242次會議上公布。
詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡是世界上首屈一指的太空科學(xué)天文臺。韋伯將解開我們太陽系的謎團(tuán),探索其他恒星周圍的遙遠(yuǎn)世界,探索我們宇宙的神秘結(jié)構(gòu)和起源以及我們在其中的位置。Webb是由NASA及其合作伙伴ESA(歐洲航天局)和加拿大航天局領(lǐng)導(dǎo)的一項國際計劃。
勞拉·貝茲馬里蘭州格林貝爾特美國宇航局戈達(dá)德太空飛行中心。
克里斯汀·普廉姆馬里蘭州巴爾的摩太空望遠(yuǎn)鏡科學(xué)研究所。