韦伯望远镜的新发现改写了宇宙历史

韦伯望远镜的新发现改写了宇宙历史 "密苏里大学的科学家们正在窥探过去，发现有关早期宇宙的新线索。由于光线在太空中传播需要很长时间，他们现在能够看到数十亿年前星系的样子。在一项新的研究中，密苏里大学的研究人员发现，螺旋星系在早期宇宙中比以前想象的更为常见。"科学家们以前认为，大多数螺旋星系都是在宇宙形成后的60亿至70亿年左右发展起来的，"这项研究的共同作者、密苏里大学物理和天文学系副教授郭一成（Yicheng Guo）说。"然而，我们的研究表明，螺旋星系早在20亿年后就已经普遍存在了。这意味着星系形成的速度比我们之前想象的更快"。维姬-库恩（Vicki Kuhn）是密苏里大学物理和天文学系的一名研究生，她领导了这项研究。库恩研究天文学的热情始于高中时期。图片来源：Sam O'Keefe / 密苏里大学这种洞察力有助于科学家们更好地了解螺旋星系（如地球的银河系）是如何随着时间的推移而形成的。"了解螺旋星系在宇宙中形成的时间一直是天文学中的一个热门问题，因为这有助于我们了解宇宙的演化和历史，"领导这项研究的密苏里大学物理和天文学系研究生维基-库恩（Vicki Kuhn）说。"关于螺旋臂是如何形成的，有很多理论观点，但不同类型的螺旋星系的形成机制可能会有所不同。这些新信息有助于我们更好地将星系的物理特性与理论相匹配创建一个更全面的宇宙时间轴。"研究人员在这项研究中研究的部分螺旋星系。资料来源：Vicki Kuhn科学家们利用美国宇航局詹姆斯-韦伯太空望远镜（JWST）最近拍摄的图像发现，在宇宙形成约20亿年后，近30%的星系具有螺旋结构。这一发现为之前利用美国宇航局哈勃太空望远镜数据讲述的宇宙起源故事提供了重要更新。利用 JWST 对遥远星系的研究，为 Guo、Kuhn 和其他科学家提供了一个通过确定每条线索的含义来解开宇宙谜题的机会。"利用JWST等先进仪器，我们可以比以往任何时候都更详细地研究更遥远的星系，"郭说。"星系的旋臂是天文学家用来对星系进行分类和了解星系如何随时间形成的基本特征。尽管我们对宇宙的过去仍有许多疑问，但分析这些数据有助于我们发现更多线索，加深我们对塑造宇宙本质的物理学的理解。"编译自/ScitechDaily ... PC版： 手机版：

韦伯太空望远镜改写了蟹状星云超新星的起源故事

韦伯太空望远镜改写了蟹状星云超新星的起源故事 美国国家航空航天局（NASA）的詹姆斯-韦伯太空望远镜（James Webb Space Telescope）剖析了蟹状星云的结构，为天文学家继续评估有关超新星残余物起源的主要理论提供了帮助。利用韦伯望远镜的近红外相机（NIRCam）和中红外成像仪（MIRI）收集到的数据，科学家小组得以仔细观察蟹状星云的一些主要组成部分。资料来源：美国国家航空航天局美国国家航空航天局（NASA）的詹姆斯-韦伯太空望远镜（James Webb Space Telescope）提供了蟹状体的新视图，包括迄今为止最高质量的红外数据，帮助科学家探索残余物的详细结构和化学成分。这些线索有助于揭开这颗恒星在大约1000年前爆炸的不寻常方式。天文学家有史以来第一次绘制出了这颗超新星残余物的暖尘埃发射图。尘粒以蓬松的洋红色物质为代表，形成了一个笼状结构，在残余物的左下方和右上方最为明显。尘埃细丝也遍布蟹状体内部，有时与绿色的双电离硫（III 号硫）区域重合。黄白色的斑驳细丝在超新星残余物中心周围形成大的环状结构，代表了尘埃和双电离硫重叠的区域。尘埃的笼状结构有助于限制一些幽灵般的同步辐射，但不是所有蓝色的同步辐射。这些发射就像一缕缕烟雾，在蟹状体中心最为明显。细细的蓝色丝带沿着蟹状体的脉冲星心脏一颗快速旋转的中子星产生的磁场线延伸。资料来源：NASA、ESA、CSA、STScI、Tea Temim（普林斯顿大学）一个科学家小组利用美国国家航空航天局的詹姆斯-韦伯太空望远镜解析了蟹状星云的成分，这是一个超新星残余物，位于大约6500光年外的金牛座。利用望远镜的中红外成像仪（MIRI）和近红外相机（NIRCam），研究小组收集到的数据有助于澄清蟹状星云的历史。蟹状星云是一颗大质量恒星死亡后发生的核心坍缩超新星的结果。超新星爆炸本身是在公元 1054 年在地球上看到的，当时的亮度足以在白天观测到。今天观测到的暗得多的残留物是一个不断膨胀的气体和尘埃外壳，以及由脉冲星驱动的外流风，脉冲星是一颗快速旋转和高度磁化的中子星。蟹状星云也非常不寻常。它的非典型成分和极低的爆炸能量以前曾被解释为电子捕获超新星一种罕见的爆炸类型，产生于内核由氧、氖和镁组成的进化程度较低的恒星，而不是更典型的铁内核。"现在，韦伯数据拓宽了可能的解释，"该研究的第一作者、新泽西州普林斯顿大学的 Tea Temim 说。"气体的组成不再需要电子捕获爆炸，也可以用弱铁核坍缩超新星来解释。"由韦伯望远镜的近红外波束和中红外成像仪拍摄的蟹状星云图像，并附有罗盘箭头、比例尺和参考色键。向北和向东的罗盘箭头表示图像在天空中的方位，相对于地面地图上的方向箭头（从上往下看），天空中的北方和东方之间的关系（从下往上看）是颠倒的。刻度条标注的单位是光年，即光在一个地球年中的传播距离。(光走过与光柱长度相等的距离需要 2 年）。一光年约等于 5.88 万亿英里或 9.46 万亿公里。本图中显示的视场直径约为 10 光年。这幅图像显示的是不可见的近红外和中红外光波长，这些波长已被转换成可见光的颜色。色键显示了 NIRCam 和 MIRI 观测到的成分，以及每个特征所对应的可见光颜色。资料来源：NASA、ESA、CSA、STScI、Tea Temim（普林斯顿大学）过去的研究工作是根据现今喷出物的数量和速度计算爆炸的总动能。天文学家推断，爆炸的性质是能量相对较低（不到普通超新星的十分之一），原恒星的质量在 8 到 10 个太阳质量之间在经历超新星剧烈死亡和不经历超新星剧烈死亡的恒星之间徘徊。然而，捕获超新星理论与蟹号的观测结果之间存在矛盾，特别是观测到的脉冲星的快速运动。近年来，天文学家对铁核坍缩超新星的认识也有了提高，现在他们认为，只要恒星质量足够低，这种类型的超新星也能产生低能爆炸。为了降低蟹状体祖星和爆炸性质的不确定性，Temim 领导的研究小组利用韦伯望远镜的光谱能力，对蟹状体内丝的两个区域进行了仔细观察。理论预测，由于电子捕获超新星内核的化学成分不同，镍/铁丰度比（Ni/Fe）应该远远高于在太阳中测得的比率（太阳中的这些元素来自前几代恒星）。20世纪80年代末和90年代初的研究利用光学和近红外数据测量了蟹体内的镍/铁比率，并注意到镍/铁丰度比率很高，似乎有利于电子捕获超新星的设想。韦伯望远镜具有灵敏的红外能力，目前正在推进蟹状星云的研究。研究小组利用 MIRI 的光谱能力测量了镍和铁的发射线，从而对镍/铁丰度比做出了更可靠的估计。他们发现，与太阳相比，镍/铁丰度比仍然偏高，但幅度不大，与之前的估计值相比要低得多。修订后的数值与电子捕获是一致的，但并不排除类似低质量恒星的铁核坍缩爆炸。(来自高质恒星的高能爆炸预计会产生更接近太阳丰度的比率）。要区分这两种可能性，还需要进一步的观测和理论工作。华盛顿海军研究实验室的马丁-拉明（Martin Laming）是这篇论文的合著者之一，他说："目前，韦伯望远镜的光谱数据只覆盖了蟹状体的两个小区域，因此研究更多的残留物并确定任何空间变化非常重要。如果我们能识别出其他元素（如钴或锗）的发射线，那将会非常有趣"。除了从蟹状星云内部的两个小区域获取光谱数据以测量丰度比之外，这台望远镜还观测了残余物的大环境，以了解同步辐射和尘埃分布的细节。通过近红外成像仪收集的图像和数据，研究小组首次分离出蟹体内的尘埃辐射，并绘制出高分辨率的地图。通过利用韦伯望远镜绘制暖色尘埃发射图，甚至将其与赫歇尔空间天文台关于较冷尘埃颗粒的数据相结合，研究小组绘制出了一幅全面的尘埃分布图：最外层的细丝含有相对较暖的尘埃，而较冷的尘埃颗粒则普遍存在于中心附近。亚利桑那大学斯图尔特天文台的内森-史密斯（Nathan Smith）是这篇论文的合著者之一，他说："在蟹状天体中看到尘埃的位置很有趣，因为它不同于其他超新星残骸，比如仙后座A和超新星1987A。在这些天体中，尘埃位于最中心。而在蟹状星云中，尘埃位于外壳的致密细丝中。蟹状星云符合天文学的传统：最近、最亮、研究得最好的天体往往是奇异的。"这些发现发表在《天体物理学杂志通讯》上。编译自/ScitechDaily ... PC版： 手机版：

NASA 韦伯望远镜发布火星红外照片

NASA 韦伯望远镜发布火星红外照片 詹姆斯·韦布空间望远镜近日发布了其拍摄的首张火星红外图像，捕获了整颗行星的大气数据，这将帮助天文学家识别以前仪器无法识别的现象和气体，更好地了解火星的大气层。 韦布发布的图像用两种不同的红外波长显示了火星东半球的图像。波长较短的部分是火星反射太阳光得到的结果，显示了可见光图像中常见的行星表面特征；波长较长的部分则显示了火星表面和大气散发的热量，以及大气中二氧化碳浓度的信息。 左边：目前的火星地图。右上：同一区域的红外图像，显示了火山口和灰尘层等表面特征。右下：显示火星温度的红外图像。 来自：雷锋 频道：@kejiqu 群组：@kejiquchat 投稿：@kejiqubot

NASA 韦伯望远镜再出新图，揭开天王星惊艳细节

NASA 韦伯望远镜再出新图，揭开天王星惊艳细节 为了庆祝即将到来的发射两周年，詹姆斯・韦伯太空望远镜 (JWST) 送上了一份特别的礼物 。这幅图像中的天王星宛如一颗蓝色的光球，涟漪般融入漆黑的宇宙，展现出其前所未见的迷人一面。 与上世纪 80 年代旅行者 2 号拍摄的平淡图像相比，韦伯望远镜为我们呈现了更生动、细节更丰富的天王星。韦伯望远镜的图像凸显了围绕天王星的众多光环，其中包括“难以捉摸的泽塔环”，这是天王星最内层的微弱而分散的光环。还可以看到位于图像中心的白色斑点，也就是天王星的北极云帽。 天王星可谓是冰雪王国。它以大约 98 度的倾斜角自转，导致行星的另一侧在四分之一的天王星年里陷入极度寒冷和黑暗之中（注：一个天王星年相当于大约 84 个地球年）。来源 ， 频道：@kejiqu 群组：@kejiquchat

窥探宇宙尘埃：詹姆斯-韦伯望远镜正在寻找新生行星

窥探宇宙尘埃：詹姆斯-韦伯望远镜正在寻找新生行星 这幅艺术家的作品展示了一颗气态巨行星的形成过程，它嵌在一颗年轻恒星周围尘埃环中的尘埃和气体盘中。由密歇根大学天文学家加布里埃尔-库格诺（Gabriele Cugno）领导的密歇根大学的一项研究将詹姆斯-韦伯太空望远镜瞄准了一颗名为 SAO 206462 的原恒星周围的原行星盘，希望能发现一颗正在形成中的气态巨行星。密歇根大学、亚利桑那大学和维多利亚大学领导的三项研究将JWST的图像与哈勃太空望远镜和智利阿塔卡马大型毫米波阵列（ALMA）之前的观测结果相结合。在辅助观测的基础上，研究小组利用 JWST 观测了原行星盘 HL Tau、SAO 206462 和 MWC 758，希望能探测到任何可能正在形成的行星。在发表于《天文杂志》（The Astronomical Journal）的这些论文中，研究人员拼凑出了行星形成盘与原行星盘中心年轻恒星周围的气体和尘埃包层之间以前从未见过的相互作用。由麻省理工大学天文学家加布里埃尔-库格诺（Gabriele Cugno）领导的麻省理工大学研究将JWST瞄准了一颗名为SAO 206462的原恒星周围的盘。在那里，研究人员可能发现了一颗正在原行星盘中形成的候选行星但这并不是他们期望发现的行星。"一些模拟结果表明，这颗行星应该在圆盘内，质量大、体积大、温度高、亮度高。但我们没有发现它。这意味着，要么这颗行星比我们想象的要冷得多，要么它可能被某些物质遮挡住了，使我们无法看到它，"库格诺说，他也是这三篇论文的共同作者。"我们发现的是一颗不同的候选行星，但我们无法百分之百确定它是一颗行星，还是一颗模糊的背景恒星或星系污染了我们的图像。未来的观测将帮助我们准确了解我们所看到的是什么"。天文学家过去曾对这个圆盘进行过观测，特别是哈勃太空望远镜、斯巴鲁望远镜、甚大望远镜和 ALMA。这些观测结果表明，圆盘由两个强螺旋组成，很可能是由一颗正在形成的行星发射的。马萨诸塞大学的研究小组预计发现的这颗行星属于气态巨行星，主要由氢和氦组成，类似于太阳系中的木星。两只旋臂从SAO 206462周围富含气体的盘中伸出，SAO 206462是一颗位于豺狼座的年轻恒星。这幅由斯巴鲁望远镜及其 HiCIAO 仪器获取的图像首次显示了环星盘中的螺旋臂。图像追踪了恒星发出并散射在星盘表面的光线。星盘本身的直径约为140亿英里，约为太阳系中冥王星轨道的两倍。图片来源：NAOJ/Subaru库格诺说："问题是，我们要探测的东西比恒星暗淡几十万倍，甚至几百万倍。这就像试图探测灯塔旁边的一个小灯泡一样。"为了更近距离地观察这个圆盘，研究小组使用了 JWST 上的一个名为 NIRCam 的仪器。NIRCam可探测红外光，天文学家利用该仪器采用了一种称为角差分成像的技术。这种技术既可以用来探测行星的热辐射就像研究小组探测候选行星那样，也可以用来探测与落到行星上并高速撞击行星表面的物质有关的特定发射线。库格诺说："当物质落到行星上时，会在表面产生震动，并发出特定波长的发射线。我们使用一组窄带滤光片来探测这种吸积。以前曾在地面上用光学波长进行过这种探测，但这是第一次用 JWST 在红外波段进行探测。"维多利亚大学的这篇论文由天文学学生卡姆林-穆林（Camryn Mullin）领导，描述了年轻恒星HL Tau周围的圆盘图像。"HL Tau 是我们探测器中最年轻的系统，周围仍有密集的尘埃和气体流入星盘，"三项研究的共同作者穆林说："我们对利用 JWST 可以看到周围物质的详细程度感到惊讶，但不幸的是，这掩盖了潜在行星的任何信号。"众所周知，HL Tau 的星盘上有几个太阳系规模的星环和缝隙，可能孕育着行星。"虽然有大量证据表明行星正在形成，但HL Tau太年轻了，有太多的尘埃介入，无法直接看到行星，"寻找正在形成的行星的观测活动的主要研究者、亚利桑那大学斯图尔特天文台的天文学家Jarron Leisenring说。"我们已经开始观测其他有已知行星的年轻系统，以帮助形成更完整的图像。"然而，令研究小组惊讶的是，JWST 揭示了一个不同特征的意想不到的细节：原恒星包膜，据莱森林称，它本质上是年轻恒星周围刚刚开始凝聚的尘埃和气体的密集流入。在引力的作用下，星际介质中的物质向内坠落到恒星和星盘上，成为行星及其前身的原材料。由美国宇航局哈勃/萨根研究员凯文-瓦格纳（Kevin Wagner）领导的亚利桑那大学斯图尔特天文台的研究对MWC 758的原行星盘进行了检查。与 SAO 206462 类似，由亚利桑那大学领导的研究小组之前的观测也发现了在盘中形成的螺旋臂，暗示着有一颗大质量行星围绕着它的主恒星运行。研究人员说，虽然在最近的观测中没有在圆盘中探测到新的行星，但这种灵敏度是开创性的，因为它使他们能够对可疑行星施加最严格的限制。首先，这些结果排除了在 MWC 758 的外部区域存在其他行星的可能性，这与一颗巨行星驱动旋臂的情况是一致的。这三项研究的合著者瓦格纳说："在所有三个系统中都没有探测到行星，这告诉我们，造成缝隙和旋臂的行星要么离它们的宿主恒星太近，要么太暗，无法用JWST观测到。如果后者属实，那就告诉我们它们的质量相对较低、温度较低、被尘埃笼罩，或者是三者的某种组合MWC 758很可能就是这种情况"。捕捉正在形成中的行星非常重要，因为天文学家不仅可以收集到关于行星形成过程的信息，还可以收集到关于化学元素如何在整个行星系统中分布的信息。"像太阳这样的恒星中，只有大约15%拥有像木星这样的行星。了解它们是如何形成和演化的，并完善我们的理论确实非常重要，"三项研究的共同作者、麻省理工大学天文学家迈克尔-迈耶（Michael Meyer）说。"一些天文学家认为，这些气态巨行星调节着向在星盘内部形成的岩质行星输送水的过程。迈耶说，了解气态巨行星是如何塑造这些星盘的，将有助于天文学家最终了解原行星盘的性质和演化过程，这些原行星盘后来产生了岩质类地行星。库格诺说："基本上，在我们以足够高的分辨率和灵敏度观测到的每一个星盘中，我们都能看到大型结构，如间隙、星环，在SAO 206462的情况下，还有螺旋状结构。这些结构中的大部分（如果不是全部的话）都可以用形成中的行星与磁盘物质相互作用来解释，但也存在其他不涉及巨行星存在的解释。"如果我们最终能够看到这些行星，我们就能将其中的一些结构与正在形成的伴星联系起来，并将形成过程与其他系统在更晚阶段的特性联系起来。我们最终可以把这些点联系起来，了解行星和行星系统作为一个整体是如何演化的"。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：