哈勃望远镜探索“超新星工厂”UGC 9684：隔几年就能生产一个太阳

哈勃望远镜探索“超新星工厂”UGC 9684：隔几年就能生产一个太阳 这幅哈勃太空望远镜拍摄的螺旋星系 UGC 9684 位于灶神座，呈现出中央条带和周围光环等特征。它因 2020 年的一颗超新星而突出，并以其频繁的超新星事件和活跃的恒星形成而闻名，成为天文学家关注的焦点。图片来源：ESA/哈勃和 NASA, C. Kilpatrick这张图片展示了几个经典的星系特征，包括星系中心的透明条和环绕星系圆盘的光环，令人印象深刻。这张哈勃图像是对II 型超新星宿主星系的研究成果。这些大灾变恒星爆炸发生在整个宇宙中，引起了天文学家的极大兴趣，因此自动巡天仪会扫描夜空，试图捕捉到它们的踪迹。让哈勃注意到 UGC 9684 的超新星发生在 2020 年。在这张拍摄于 2023 年的照片中，它已经从视野中消失了。值得注意的是，2020年在这个星系中发现的超新星并不是唯一的一颗自2006年以来，在UGC 9684星系中已经发现了四颗类似超新星的事件，使它成为最活跃的超新星生成星系。事实证明，UGC 9684 是一个相当活跃的恒星形成星系，根据计算，它每隔几年就会产生一个太阳质量的恒星。这种恒星形成水平使UGC 9684成为名副其实的超新星工厂，也是希望研究这些特殊事件的天文学家需要关注的星系。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

哈勃太空望远镜通过观测Ia型超新星来测量宇宙距离

哈勃太空望远镜通过观测Ia型超新星来测量宇宙距离 哈勃太空望远镜通过观测 Ia 型超新星（如 NGC 3810 中的超新星）来帮助测量宇宙距离，利用它们一致的亮度来测量根据星系间尘埃效应调整后的距离。资料来源：欧空局/哈勃和美国国家航空航天局，D. Sand, R. J. Foley天体物理学的一项重要任务是测量星系、类星体和星系团等真正遥远天体的距离。在研究早期宇宙时尤其如此，但这是一项艰巨的任务。只有太阳、行星和一些邻近恒星等少数邻近天体，我们才能直接测量它们的距离。除此之外，我们还需要使用各种间接方法；其中最重要的一种方法就是研究 Ia 型超新星，而这正是NASA/ESA 哈勃太空望远镜的作用所在。NGC 3810，也就是这张照片中的星系，是 2022 年一颗 Ia 型超新星的宿主。2023 年初，哈勃聚焦于这个星系和其他一些星系，仔细研究最近的 Ia 型超新星。这种超新星是由白矮星爆炸产生的，它们的亮度都非常一致。这使得它们可以被用来测量距离：我们知道Ia型超新星应该有多亮，所以我们可以根据它的暗淡程度来判断它的距离有多远。这种方法的一个不确定因素是，地球和超新星之间的星际尘埃会阻挡部分光线。你怎么知道光的减少有多少是由距离造成的，有多少是由尘埃造成的？在哈勃的帮助下，我们找到了一个巧妙的解决方法：用紫外光和红外光拍摄同一 Ia 型超新星的图像，紫外光几乎完全被尘埃遮挡，而红外光则几乎不受影响地穿过尘埃。通过仔细观察每个波长有多少光穿过，就可以校准超新星亮度和距离之间的关系，从而考虑到尘埃的影响。这幅图像描绘的是螺旋星系 NGC 3810。2023 年，该星系被列入哈勃计划，以提高利用 Ia 型超新星进行距离测量的精确度。之所以能做到这一点，是因为 NGC 3810 中的一颗白矮星刚刚变成超新星，哈勃在超新星从视野中消失之前捕捉到了这幅图像。超新星以发现年份命名，后跟字母递增标签a、b，以此类推。如今，通过自动巡天，每年都会发现成千上万颗超新星，因此这颗超新星被命名为SN 2022zut，即2022年发现的第18000142颗超新星！图片来源：欧空局/哈勃和美国国家航空航天局，D. Sand, R. J. Foley哈勃可以用同一台仪器对这两种波长的光进行详细观测。这使它成为了这项实验的完美工具，事实上，用来制作 NGC 3810 这幅美丽图像的部分数据就集中在它的 2022 年超新星上。你可以看到它在银河核下方的一个光点，或者在上面的注释图像中看到它。测量宇宙距离的方法有很多；因为 Ia 型超新星非常明亮，所以当发现它们时，它们是最有用、最精确的工具之一。此外，还必须使用许多其他方法，要么作为对其他距离测量的独立检验，要么测量更近或更远的距离。其中一种方法也适用于星系，那就是将星系的旋转速度与亮度进行比较；根据这种方法，我们发现 NGC 3810 距地球 5000 万光年。编译自/ScitechDaily ... PC版： 手机版：

破纪录的银河系发现：韦伯太空望远镜一瞥宇宙曙光

破纪录的银河系发现：韦伯太空望远镜一瞥宇宙曙光 这张来自美国宇航局詹姆斯-韦伯太空望远镜（又称韦伯望远镜或 JWST）的红外图像是由 NIRCam（近红外相机）为 JWST 高级深河外星系巡天计划（或 JADES）拍摄的。NIRCam的数据被用来确定哪些星系需要通过光谱观测进行进一步研究。其中一个星系JADES-GS-z14-0（如图所示）被确定为红移14.32（+0.08/-0.20），是目前已知最遥远星系的记录保持者。这相当于宇宙大爆炸后不到3亿年的时间。资料来源：NASA、ESA、CSA、STScI、Brant Robertson（加州大学圣克鲁兹分校）、Ben Johnson（CfA）、Sandro Tacchella（剑桥大学）、Phill Cargile（CfA）在过去的两年里，科学家们利用美国宇航局的詹姆斯-韦伯太空望远镜（又称韦伯望远镜或 JWST）探索了天文学家所说的宇宙黎明期宇宙大爆炸后最初几亿年的时期，在这一时期诞生了第一批星系。这些星系提供了重要的洞察力，让我们了解宇宙在非常年轻的时候，气体、恒星和黑洞是如何变化的。2023 年 10 月和 2024 年 1 月，一个国际天文学家小组利用韦伯望远镜观测星系，这是 JWST 高级深河外星系巡天（JADES）计划的一部分。利用韦伯望远镜的近红外摄谱仪（NIRSpec），他们获得了大爆炸后仅 2.9 亿年就观测到的一个创纪录星系的光谱。这相当于约 14 的红移，红移是衡量星系的光线被宇宙膨胀拉伸的程度的一个指标。我们邀请了意大利比萨高等师范学院的斯特凡诺-卡尼亚尼（Stefano Carniani）和亚利桑那州图森市亚利桑那大学的凯文-海因莱恩（Kevin Hainline）为我们详细介绍这个源是如何被发现的，以及它的独特性质对星系形成的启示：科学家们利用美国宇航局詹姆斯-韦伯太空望远镜的近红外摄谱仪（NIRSpec）获取了遥远星系JADES-GS-z14-0的光谱，以精确测量其红移，从而确定其年龄。红移可以通过一个被称为莱曼-阿尔法断裂的临界波长的位置来确定。这个星系的历史可以追溯到宇宙大爆炸后不到3亿年。资料来源：NASA、ESA、CSA、Joseph Olmsted（STScI）、S. Carniani（Scuola Normale Superiore）、JADES Collaboration高红移星系研究取得突破性进展"韦伯望远镜上的仪器旨在发现和了解最早的星系，在作为 JWST 高级深河外星系巡天（JADES）一部分的第一年观测中，我们发现了大爆炸后最初 6.5 亿年的数百个候选星系。2023年初，我们在数据中发现了一个星系，它有强有力的证据表明它的红移超过了14，这让我们非常兴奋，但是这个星系源的一些特性让我们很警惕。这个光源的亮度出乎我们的意料，这对于一个如此遥远的星系来说是不可能的，而且它距离另一个星系非常近，这两个星系似乎是一个更大天体的一部分。当我们在2023年10月作为JADES起源场的一部分再次观测这个源时，用韦伯更窄的NIRCam（近红外相机）滤镜获得的新成像数据更加指向高红移假说。我们知道我们需要一个光谱，因为无论我们了解到什么，都将具有巨大的科学意义，无论是作为韦伯研究早期宇宙的一个新的里程碑，还是作为一个中年星系的一个令人困惑的怪胎。2024年1月，NIRSpec对这个名为JADES-GS-z14-0的星系进行了近10个小时的观测，当首次处理光谱时，有明确的证据表明这个星系的红移确实达到了14.32，打破了之前最远星系的记录（JADES-GS-z13-0的z=13.2）。鉴于这个星系源的神秘性，看到这个光谱让整个团队都感到无比兴奋。对于我们的团队来说，这个发现不仅仅是一个新的距离记录；JADES-GS-z14-0最重要的一点是，在这个距离上，我们知道这个星系本质上一定非常明亮。从图像上看，这个光源的直径超过了1600光年，证明我们看到的光主要来自年轻恒星，而不是来自一个不断增长的超大质量黑洞附近的发射。这么多的星光意味着这个星系的质量是太阳的几亿倍！这就提出了一个问题：大自然是如何在不到3亿年的时间里创造出如此明亮、巨大和庞大的星系的呢？"揭开古老之光的新启示这些数据揭示了这个惊人星系的其他重要方面。我们看到这个星系的颜色并不像想象中那么蓝，这表明即使在非常早期的时候，一些光线也被尘埃染红了。来自 Steward 天文台和亚利桑那大学的 JADES 研究员 Jake Helton 还发现，JADES-GS-z14-0 被韦伯的中红外仪器（MIRI）以更长的波长探测到，考虑到它的距离，这是一项了不起的成就。中红外成像仪的观测覆盖了可见光范围内发射的光波长，而韦伯望远镜的近红外仪器对这些波长进行了红移。杰克的分析表明，近红外成像观测所暗示的源亮度高于其他韦伯仪器的测量值，这表明该星系中存在强烈的电离气体发射，其形式为氢和氧的明亮发射线。在这个星系生命的早期就存在氧气是一个令人惊讶的现象，这表明在我们观测到这个星系之前，多代大质量恒星已经开始了它们的生命。所有这些观测结果都告诉我们，JADES-GS-z14-0 并不像理论模型和计算机模拟所预测的那种存在于宇宙早期的星系。根据观测到的星系源亮度，我们可以预测它随着宇宙时间的推移可能会如何增长，而到目前为止，我们还没有从我们在巡天观测中观测到的其他数百个高红移星系中找到任何合适的类似物。鉴于搜索发现 JADES-GS-z14-0 的天空区域相对较小，它的发现对我们在早期宇宙中看到的明亮星系的预测数量有着深远的影响。天文学家很可能会在未来的十年中利用韦伯望远镜发现许多这样的明亮星系，甚至可能是更早的星系。我们很高兴能看到宇宙黎明时存在的星系的非凡多样性。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

哈勃太空望远镜带你认识疏散星团

哈勃太空望远镜带你认识疏散星团 这张哈勃太空望远镜拍摄的照片显示的是一个名为 NGC 2164 的疏散星团，它是由一位名叫詹姆斯-邓洛普的苏格兰天文学家于 1826 年首次发现的。NGC 2164 位于银河系的近邻之一被称为大麦哲伦云的卫星星系内。大麦哲伦星云是一个相对较小的星系，距离地球约16万光年。它被认为是一个卫星星系，因为它与银河系有引力约束。图片来源：ESA/哈勃和 NASA, J. Kalirai, A. Milone由于其开放和弥散的结构，它们并不是特别稳定，其组成恒星可能会在几百万年后消散。因此，在新恒星正在形成的螺旋星系和不规则星系中会发现疏散星团，而在椭圆星系中则不会发现疏散星团。在银河系中，我们可以在旋臂内和旋臂之间发现疏散星团。天文学家对所有星团都非常感兴趣，因为其中的恒星都是在大致相同的时间和地点形成的。疏散星团通常比球状星团更容易观测，因为可以对单个恒星进行研究。对星团的研究为了解恒星的形成和演化过程提供了独特的视角。疏散星团是由几十颗到几百颗恒星组成的松散星团。它们存在于螺旋星系和不规则星系中。图片来源：NASA和 ESA迄今为止，天文学界在银河系中已经发现了大约 1100 个疏散星团，不过人们认为还有更多疏散星团存在。Trumpler 14就是其中之一，它位于大约 8000 光年之外，靠近著名的船底座星云的中心，被哈勃拍摄得非常美丽。在整个银河系中，这个空间区域是大质量、高亮度恒星最密集的地方之一。NGC 1872 位于我们的小邻近星系大麦哲伦云中。这个星团具有两种星团类型的特征它和典型的球状星团一样丰富，但要年轻得多，而且和许多疏散星团一样，它的恒星更蓝。这样的中间星团在大麦哲伦云中很常见。资料来源：美国国家航空航天局和欧空局哈勃还瞄准了著名的鹰状星云（NGC 6611）的壮观部分，这是一个开放星团，形成于大约 550 万年前，距离地球大约 6500 光年。这是一个非常年轻的星团，包含许多炙热的蓝色恒星，其强烈的紫外线光芒使周围的鹰状星云发出耀眼的光芒。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

来自VLT巡天望远镜的图像提供了遥远银河系相互作用的观察视角

来自VLT巡天望远镜的图像提供了遥远银河系相互作用的观察视角 ESO 510-G13，一个奇特的透镜星系，距离我们约 1.5 亿光年，位于水螅座方向。资料来源：INAF/VST，致谢：M. Spavone（INAF），R. Calvi（INAF）VST 完全由意大利建造，于 2011 年启用，目前由 INAF 通过 VST 国家协调中心进行管理。月满之夜是我们的自然卫星亮度干扰科学数据收集的时刻，VST 中心已经开始了一项面向公众的新举措，在月满之夜捕捉星云、星系和其他标志性天体的惊人图像。该计划旨在吸引公众在标准观测不太理想的时期对天体物理学的兴趣。"除了科学研究之外，VST 中心的目标之一是传播科学知识，与公众分享宇宙的奥妙。我们尤其希望年轻人能够通过这些神奇的图像发现并培养他们对天体物理学的兴趣"，那不勒斯国家天体物理研究所（INAF）研究员、VST 国家协调中心负责人 Enrichetta Iodice 解释说。三幅新照片中的第一幅描绘的是ESO 510-G13，这是一个奇特的透镜状星系，距离我们约1.5亿光年，位于水螅座方向。星系中央的隆起非常突出。从边缘看去，灰尘盘的黑色轮廓穿过隆起，遮住了部分光线。尘埃盘扭曲的形状隐约像一个倒立的 S，这表明 ESO 510-G13 的过去充满了动荡，它可能是在与另一个星系发生碰撞后才变成了现在的样子。在右下角，银河系的众多恒星散布在整个图像中，其中还可以看到一对螺旋星系，距离我们约 2.5 亿光年。将图像放大，即使距离更远，也能看到更多的星系，它们就像背景中许多小点中拉长的小光点。由四个星系组成的小星系群，名为希克森紧凑星系群 90（HGC 90），距离地球约 1 亿光年，朝向南鱼座。资料来源：INAF/VST/VEGAS，E. Iodice（INAF）。鸣谢：M：M. Spavone (INAF), R. Calvi (INAF)另一张图片展示了一个由四个星系组成的小星系群，名为希克森紧凑星系群 90（HGC 90），距离地球约 1 亿光年，朝向南鱼座。图像中心附近的两个圆形亮点是椭圆星系 NGC 7173 和 NGC 7176。分叉并连接这两个星系的明亮条纹是该星系群的第三个成员螺旋星系 NGC 7174：它奇特的形状表明，这三个天体之间正在发生相互作用，剥离了它们的恒星和气体，混淆了它们的分布。漫射光晕笼罩着这三个星系。属于这个星系群的第四个星系，NGC 7172，在图像的上半部分可以看到，似乎并没有参与这场天体舞蹈：它的核心被黑暗的尘埃云穿过，隐藏着一个超大质量的黑洞，一直在积极地吞噬着周围的物质。HGC 90 四星系被镶嵌在一个更大的结构中，包括数十个星系，其中一些在这张图片中可见。从室女座方向可以观测到的 Abell 1689星系团。资料来源：INAF/VST。鸣谢：M：M. Spavone（国家天文台），R. Calvi（国家天文台）第三幅图像显示的是室女座的阿贝尔 1689星系团，这是一个包含两百多个星系的丰富星系团。阿贝尔1689星系团包含两百多个星系，大部分呈黄橙色球状，它们的光线经过大约20亿年的传播才到达VST。巨大的质量，包括大量的热气体和神秘的暗物质以及星系，使星系团附近的时空发生了变形。因此，星团就像一个"引力透镜"，照射在更遥远的星系上，放大它们的光线，产生扭曲的图像，就像放大镜的作用一样。其中一些星系可以被看成小点和微小的、略微弯曲的线条，尤其是在星团的中心区域。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

哈勃望远镜用最锐利的视角揭示光栅星系的尘埃和暗物质

哈勃望远镜用最锐利的视角揭示光栅星系的尘埃和暗物质 哈勃望远镜拍摄到的 NGC 4753 星系显示了复杂的尘埃结构和暗物质光环。这个星系是研究星系形成和测量宇宙距离的重要场所。NGC 4753 位于室女座，距离地球约 6000 万光年，由天文学家威廉-赫歇尔于 1784 年首次发现。它是室女座第二云中 NGC 4753 星系群的成员，该星系群由大约 100 个星系和星系团组成。这个星系据信是大约 13 亿年前与附近的一个矮星系合并的结果。NGC 4753星系核周围明显的尘埃通道据说就是这次合并过程中吸积形成的。现在人们相信，银河系中的大部分质量都存在于暗物质构成的略微扁平的球形光环中。暗物质是一种目前无法直接观测到的物质，但被认为占宇宙中所有物质的85%左右。它之所以被称为"暗物质"，是因为它似乎不与电磁场发生相互作用，因此似乎不会发射、反射或折射光线。由于这个天体的低密度环境和复杂结构，它对检验透镜状星系形成的不同理论也具有科学意义。此外，这个星系还是两个已知的 Ia 型超新星的宿主。这些类型的超新星极其重要，因为它们都是由白矮星爆炸引起的，而白矮星都有伴星，并且总是以相同的亮度达到峰值比太阳亮 50 亿倍。了解这些事件的真实亮度，并将其与表观亮度进行比较，为天文学家提供了一个测量宇宙距离的独特机会。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：