詹姆斯·韦伯太空望远镜揭示了宇宙中最古老的星团

詹姆斯·韦伯太空望远镜揭示了宇宙中最古老的星团这项工作是由一个加拿大天文学家团队进行的，包括来自多伦多大学文理学院邓拉普天文学和天体物理学研究所的专家。邓拉普天文学与天体物理学研究所的博士后研究员LamiyaMowla说："JWST是为了寻找第一批恒星和第一批星系而建造的，并帮助我们了解宇宙中复杂性的起源，如化学元素和生命的构件，"他是这项研究的共同主要作者，这项研究是由加拿大NIRISS无偏群调查（CANUCS）小组进行的。"韦伯第一深场的这一发现已经提供了对恒星形成最早阶段的详细观察，证实了JWST令人难以置信的力量。"研究人员研究了位于韦伯第一深场的闪亮星系，并利用JWST确定它周围的五个闪亮物体是球状星团。图片来源：加拿大航天局，图片来自NASA、ESA、CSA、STScI；Mowla、Iyer等人，2022年在精细的韦伯第一深场图像中，天文学家们很快就锁定了他们称之为"火花星系"的的天体。这个星系位于90亿光年之外，它的名字来自于它周围出现的黄红色小点的紧凑物体，研究人员称之为"火花"。研究小组确定，这些火花可能是正在形成恒星的年轻星团--诞生于大爆炸后30亿年的恒星形成高峰期，也可能是古老的球状星团。球状星团是一个星系萌芽时期的古老恒星集合体，包含了关于其最早形成和成长阶段的线索。通过对其中12个紧凑物体的初步分析，研究小组确定其中5个不仅是球状星团，而且是已知的最古老的星团之一。"来自JWST的第一批图像发现遥远星系周围的古老球状星团是一个令人难以置信的时刻--这是以前的哈勃太空望远镜成像所无法做到的，"邓拉普天文学与天体物理学研究所的博士后研究员、该研究的共同主要作者KartheikG.Iyer说。"由于我们可以在一系列的波长范围内观察到这些'火花'，我们可以对它们进行建模，并更好地了解它们的物理特性--比如它们的年龄有多大以及它们包含多少颗恒星。我们希望用JWST从如此遥远的距离观察球状星团的知识将刺激进一步的科学和搜索类似的物体。天文学家利用引力透镜来研究非常遥远和非常微弱的星系。资料来源：美国国家航空航天局，欧空局和L.Calçada银河系已知有大约150个球状星团，但是这些密集的星团究竟是如何形成的，以及何时形成的，人们并不十分清楚。天文学家们知道，球状星团的年龄可能非常大，但要测量它们的年龄却具有难以置信的挑战性。利用非常遥远的球状星团来确定遥远星系中第一批恒星的年龄，这在以前是没有的，只有在JWST上才有可能做到。直到现在，天文学家还不能用哈勃太空望远镜看到火花星系的周边紧凑物体。这种情况随着JWST分辨率和灵敏度的提高而改变，在韦伯的第一张深场图像中首次揭示了该星系周围的小点，它被放大了100倍，这是由于一种叫做引力透镜的效应--前景中的SMACS0723星系团扭曲了它背后的东西，很像一个巨大的放大镜。引力透镜产生了三个独立的"火花"图像，使天文学家能够更详细地研究这个星系。研究人员将JWST的近红外相机（NIRCam）的新数据与哈勃景象望远镜的档案数据相结合。NIRCam使用较长和较红的波长探测微弱的物体，以观察超过人眼甚至哈勃太空望远镜可见的东西。由于星系团的透镜作用，以及JWST的高分辨率，这两方面的放大作用使得观察紧凑物体成为可能。JWST上加拿大制造的近红外成像仪和无缝隙光谱仪（NIRISS）提供了独立的验证，即这些天体是古老的球状星团，因为研究人员没有观察到氧射线--这是正在积极形成恒星的年轻星团所发出的具有可测量光谱的发射物。NIRISS还帮助解开了"闪耀者"的三层光束图像的几何结构。JWST的加拿大制造的NIRISS仪器在帮助我们理解"闪耀者"及其球状星团的三个图像是如何连接的方面至关重要，"圣玛丽大学的教授MarcinSawicki说。他是加拿大天文学研究主席，也是这项研究的共同作者。 "看到对火花星系的几个球状星团进行了三次成像，使我们清楚地看到，它们是围绕着火花星系运行的，而不是简单地在它的前面偶然出现。"JWST将从2022年10月开始观测CANUCS场，利用其数据来检查五个大规模的星系团，研究人员期望在其周围发现更多这样的系统。未来的研究还将对星系团进行建模，以了解透镜效应，并执行更有力的分析来解释恒星形成的历史。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1333883.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1333883.htm

前往时间边缘的旅程：詹姆斯-韦伯太空望远镜揭示了最遥远的星系

前往时间边缘的旅程：詹姆斯-韦伯太空望远镜揭示了最遥远的星系JWST的最初观测产生了几个极端距离的候选星系，正如早期用哈勃太空望远镜进行的观测一样。现在，这些目标中的四个已经通过获得长时间的光谱观测得到了确认，这不仅为它们的距离提供了安全的测量，而且还使天文学家能够描述这些星系的物理特性。加州大学圣克鲁斯分校天文学和天体物理学教授布兰特-罗伯逊（BrantRobertson）说："我们已经在遥远的宇宙中发现了奇特的早期的星系"。"通过JWST，我们现在第一次可以发现如此遥远的星系，然后通过光谱学确认它们真的有那么远。"天文学家通过确定一个星系的红移来衡量它的距离。由于宇宙的膨胀，遥远的物体似乎正在从我们身边退去，它们的光被多普勒效应拉长到更长、更红的波长。基于通过不同滤光片拍摄的图像的测光技术可以提供红移的估计，但明确的测量需要光谱学，它将来自一个物体的光分离成其组成波长。宇宙正在膨胀，这种膨胀使在空间中旅行的光被拉长，这种现象被称为宇宙学红移。红移越大，光所走过的距离就越大。因此，需要带有红外线探测器的望远镜来看到来自最早、最遥远的星系的光。资料来源：美国宇航局，欧空局，ANDL.Hustak(STSci)新的发现集中在四个红移高于10的星系上。最初由哈勃观测到的两个星系现在已经确认了10.38和11.58的红移。两个最遥远的星系，都是在JWST的图像中探测到的，它们的红移分别为13.20和12.63，使它们成为迄今为止被光谱学证实的最遥远的星系。13.2的红移对应于大约135亿年前。"这些远远超出了我们在JWST之前所能想象的发现，"罗伯逊说。"在红移13，宇宙只有大约3.25亿年的历史"。罗伯逊和来自英国赫特福德大学的艾玛-柯蒂斯-莱克是关于这些结果的两篇论文的主要作者，这些论文还没有通过同行评审。这些观测结果是由领导开发韦伯号上的两个仪器--近红外相机（NIRCam）和近红外光谱仪（NIRSpec）的科学家合作完成的。对最微弱和最早的星系的调查是这些仪器概念中的主要设计目的。2015年，这些仪器团队共同提出了JWST高级深外星系调查（JADES），这是一个雄心勃勃的计划，只分配了望远镜一个多月的时间，旨在提供一个深度和细节都前所未有的早期宇宙的视图。JADES是一个由10个国家的80多位天文学家组成的国际合作项目。JADES计划从NIRCam开始，利用超过10天的任务时间，对哈勃超深场内和周围的一小片天空进行观测。天文学家已经用几乎所有的大型望远镜研究这个区域超过20年了。JADES团队在九个不同的红外波长范围内对该区域进行了观测，捕捉到精美的图像，揭示了近10万个遥远的星系，每个星系都在数十亿光年之外。然后，研究小组使用NIRSpec光谱仪进行了为期三天的观测，收集了250个微弱星系的光线。这产生了精确的红移测量，并揭示了这些星系中气体和恒星的特性。罗伯逊说："通过这些测量，我们可以知道这些星系的内在亮度，并计算出它们有多少恒星。"现在我们可以开始真正挑出星系是如何随着时间的推移组合在一起的。"来自英国剑桥大学的共同作者SandroTacchella补充说："如果不了解星系发展的初始时期，就很难了解星系。就像人类一样，后来发生的很多事情都取决于这些早期恒星的影响。关于星系的许多问题一直在等待韦伯的变革性机会，我们很高兴能够在揭示这个故事中发挥作用。"根据罗伯逊的说法，这些早期星系的恒星形成会比它们被观测到的年龄早约1亿年，将最早的恒星的形成推到大爆炸后约2.25亿年。他说："我们看到的恒星形成的证据与我们根据星系形成的模型所能预期的时间差不多早。"其他团队根据对JWST图像的光度分析，在更高的红移处发现了候选星系，但是这些星系还没有得到光谱学的证实。JADES将在2023年继续对另一个领域进行详细研究，这个领域以标志性的哈勃深场为中心，然后回到超深场进行另一轮的深度成像和光谱分析。该领域还有许多候选者等待光谱调查，已经获批了数百小时的额外观测时间。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1353709.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1353709.htm

韦伯太空望远镜公布 19 个正对我们的螺旋星系照片

韦伯太空望远镜公布19个正对我们的螺旋星系照片这些照片是邻近星系高角分辨率物理(PHANGS)项目的一部分，该计划得到了全球150多名天文学家的支持。在此之前，该项目已经充满了来自哈勃太空望远镜、甚大望远镜的多单元光谱探测器和阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列的数据，包括紫外线、可见光和射电光的观测数据，现在韦伯望远镜添加了近红外和中红外的数据。PS：图234由韦伯和哈勃的照片组合而成投稿：@TNSubmbot频道：@TestFlightCN

NASA韦伯太空望远镜捕捉到宇宙“蜘蛛”的图像

NASA韦伯太空望远镜捕捉到宇宙“蜘蛛”的图像美国宇航局（NASA）的詹姆斯-韦伯太空望远镜在一个名为剑鱼座30（30Doradus）的恒星“苗圃”中发现了数千颗从未见过的年轻恒星。由于在以前的望远镜图像中出现了尘埃状的细丝，该星云被昵称为“蜘蛛星云”(TarantulaNebula)，长期以来一直是研究恒星形成的天文学家的最爱。除了年轻的恒星，韦伯还揭示了遥远的背景星系，以及星云的气体和尘埃的详细结构和组成。“蜘蛛星云”位于大麦哲伦星系的16.1万光年之外，是离我们银河系最近的星系--本地组中最大和最明亮的恒星形成区。它是天文学家所知的最热、质量最大的恒星的家园。韦伯的三个高分辨率红外仪器都集中在“蜘蛛星云”上。用韦伯的近红外相机（NIRCam）来观察，这个区域就像一个“正在爬行的狼蛛”的家，里面有它的蜘蛛丝。在NIRCam图像中，星云中心的空洞被来自大质量年轻恒星群的爆炸性辐射掏空了，这些恒星在图像中闪烁着淡淡的蓝色。只有星云周围最密集的区域能够抵御这些恒星强大的恒星风的侵蚀，形成似乎指向星团的“柱子”。这些“柱子”包含了正在形成的原生星，它们最终将从它们的尘埃茧中出来，轮流塑造星云。韦伯的近红外光谱仪（NIRSpec）捕捉到一颗非常年轻的恒星正在这样做。天文学家们之前认为这颗恒星可能更老一些，并且已经在清理自己周围的“气泡”的过程中了。然而，NIRSpec显示，这颗恒星只是刚刚开始从它的“柱子”中走出来，并且仍然在自己周围保持着一层绝缘的尘埃云。如果没有韦伯在红外波长下的高分辨率光谱，这段正在形成的恒星就不可能被发现。当用韦伯的中红外仪器（MIRI）探测到的较长的红外波长来观察时，该区域呈现出一种不同的外观。炽热的恒星逐渐消失，而较冷的气体和尘埃则发亮。在恒星孕育云中，光点表示嵌入的原恒星，仍在增加质量。虽然较短波长的光被星云中的尘埃颗粒吸收或散射，因此永远无法到达韦伯而被探测到，但较长的中红外波长却能穿透这些尘埃，最终揭示出一个以前不为人知的宇宙环境。“蜘蛛星云”令天文学家感兴趣的原因之一是，该星云具有类似于在“宇宙正午”观察到的巨大的恒星形成区的化学成分类型。那时候，宇宙只有几十亿年的历史，恒星的形成正处于高峰期。我们银河系中的恒星形成区不会以与“蜘蛛星云”相同的速度产生恒星，并且具有不同的化学成分。这使得“蜘蛛星云”成为最接近（即最容易看到细节）宇宙中正在发生的事情的例子，因为它达到了它的辉煌的“正午”。韦伯将为天文学家提供机会，将对“蜘蛛星云”中的恒星形成的观测与望远镜对“宇宙正午”实际时代的遥远星系的深入观测进行比较和对比。尽管人类有数千年的观星经验，但恒星的形成过程仍有许多谜团。其中许多是由于我们以前无法获得清晰的图像，以了解恒星“苗圃”厚厚的云层背后所发生的一切。韦伯已经开始揭示一个从未见过的宇宙，而它在改写恒星创造故事方面才刚刚开始。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1313419.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1313419.htm

韦伯太空望远镜在距我们超过120亿光年的星系中发现了复杂的有机分子

韦伯太空望远镜在距我们超过120亿光年的星系中发现了复杂的有机分子天文学家使用韦伯望远镜发现了此处显示的遥远星系中类似于烟雾或烟雾的复杂有机分子的证据。这个星系距离我们超过120亿光年，恰好与距离我们地球视角仅30亿光年的第二个星系几乎完美地排列在一起。在这张假色韦伯图像中，前景星系显示为蓝色，而背景星系显示为红色。有机分子以橙色突出显示。图片来源：J.Spilker/S.Doyle、NASA、ESA、CSA伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校天文学和物理学教授华金·维埃拉（JoaquinVieira）和研究生凯达尔·帕德克（KedarPhadke）与德克萨斯农工大学的研究人员和一个国际科学家团队合作，区分了星系中一些质量更大、更大的尘埃颗粒产生的红外信号和新观察到的碳氢化合物分子的那些。该研究结果发表在6月5日的《自然》杂志上。“这个项目开始于我在研究生院研究难以探测、被尘埃遮蔽的遥远星系时，”维埃拉说。“尘埃颗粒吸收并重新发射宇宙中大约一半的恒星辐射，使得来自遥远物体的红外光变得极其微弱或无法通过地面望远镜探测到。”韦伯观测到的星系显示了由一种称为透镜效应的现象引起的爱因斯坦环，当两个星系从我们在地球上的角度几乎完全对齐时就会发生这种现象。前景星系的引力导致背景星系的光线扭曲和放大，就像透过酒杯的杯脚看一样。由于透镜被放大，天文学家可以比其他方式更详细地研究非常遥远的星系。图片来源：S.Doyle/J.Spilker在这项新研究中，JWST受到了研究人员所说的“自然放大镜”的推动，这种现象被称为引力透镜效应。维埃拉说：“当两个星系从地球的角度来看几乎完全对齐时，就会发生这种放大，并且来自背景星系的光被前景星系扭曲并放大成环形形状，称为爱因斯坦环。”该团队将JWST聚焦于SPT0418-47，这是一个使用美国国家科学基金会南极望远镜发现的物体，之前被识别为一个被尘埃遮挡的星系，通过引力透镜放大了约30到35倍。研究人员表示，SPT0418-47距地球120亿光年，相当于宇宙年龄不到15亿年的时期，约为当前年龄的10%。维埃拉说：“在利用引力透镜和JWST的综合力量之前，我们既无法看到也无法在空间上解析穿过所有尘埃的实际背景星系。”本科生LilyKettler（左）、JoaquinVieira教授和研究生KedarPhadke是一个国际团队的成员，该团队在距离地球超过120亿光年的星系中检测到了复杂的有机分子，这是目前已知的最遥远的星系中存在这些分子存在。图片来源：弗雷德·兹威基JWST的光谱数据表明，SPT0418-47中模糊的星际气体富含重元素，这表明一代又一代的恒星已经存在和死亡。研究人员检测到的特定化合物是一种称为多环芳烃（PAH）的分子。在地球上，这些分子可以在内燃机或森林火灾产生的废气中找到。研究人员表示，这些有机分子由碳链组成，被认为是最早生命形式的基本组成部分。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1368039.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1368039.htm

韦伯望远镜揭开螺旋星系NGC 5068恒星形成过程的秘密

韦伯望远镜揭开螺旋星系NGC5068恒星形成过程的秘密在詹姆斯-韦伯太空望远镜拍摄的这张图片上，尘埃和明亮的星团组成了一道精致的轨迹。这些明亮的气体和恒星卷须属于条形螺旋星系NGC5068，在这张图片的左上方可以看到其明亮的中央条形，这是韦伯的两个仪器的合成图。美国宇航局局长比尔-纳尔逊于6月2日在波兰华沙哥白尼科学中心与学生举行的活动中透露了这一图像。在这张由詹姆斯-韦伯太空望远镜的MIRI仪器拍摄的棒状螺旋星系NGC5068的图像中，螺旋星系的尘埃结构和包含新形成的星团的发光气体泡尤为突出。三颗小行星的轨迹闯入了这张图片，表现为蓝绿色的小红点。小行星出现在这样的天文图像中，是因为它们比遥远的目标更接近望远镜。当韦伯捕捉到天文物体的几张图像时，小行星就会移动，所以它在每一帧图像中显示的位置略有不同。在诸如这张来自MIRI的图像中，它们会更明显一些，因为许多恒星在中红外波长下并不像在近红外或可见光下那么明亮，所以小行星在恒星旁边更容易看到。一条线索就在银河系的条形图下面，还有两条在左下角。资料来源：ESA/Webb，NASA和CSA，J.Lee和PHANGS-JWST团队NGC5068距离地球约2000万光年，位于室女座。这个星系中央明亮的恒星形成区域的图像是创建天文宝库活动的一部分，宝库指的是是对附近星系中恒星形成的观测。这些观测对天文学家来说特别有价值，原因有二。首先是因为恒星的形成是天文学中许多领域的基础，从恒星之间的脆弱等离子体的物理学到整个星系的演变。通过观察附近星系中恒星的形成，天文学家们希望通过韦伯提供的一些首批数据来启动重大的科学进展。从詹姆斯-韦伯太空望远镜的NIRCam仪器上看到的这个条形螺旋星系NGC5068，上面布满了该星系的大量恒星，沿着其明亮的中央条形区域最为密集，同时还有被内部年轻恒星照亮的燃烧的红色气体云。这个星系的近红外图像被构成NGC5068核心的巨大的老式恒星聚集所填充。NIRCam的敏锐视觉使天文学家能够透过银河系的气体和尘埃来仔细检查它的恒星。密集而明亮的尘埃云沿着旋臂的路径分布：这些是HII区域，是氢气的集合体，新的恒星正在那里形成。年轻的、有活力的恒星将它们周围的氢气电离，形成了这种红色的光芒。资料来源：欧空局/韦伯，NASA和CSA，J.Lee和PHANGS-JWST团队韦伯的观测建立在使用包括哈勃太空望远镜和地面观测站在内的其他研究之上。韦伯收集了19个附近的成星星系的图像，然后天文学家可以将这些图像与哈勃的10000个星团的图像、甚大望远镜（VLT）对20000个成星发射星云的光谱图以及阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）识别的12000个黑暗、密集的分子云的观测相结合。这些观测跨越了电磁波谱，给了天文学家一个前所未有的机会来拼凑恒星形成的细枝末节。由于韦伯能够透过笼罩着新生恒星的气体和尘埃，它特别适合于探索恒星形成的过程。恒星和行星系统是在旋转的气体和尘埃云中诞生的，对于像哈勃或VLT这样的可见光观测站来说是不透明的。韦伯的两个仪器--MIRI（中红外仪器）和NIRCam（近红外相机）--在红外波长上的敏锐视觉使天文学家能够直接看到NGC5068中巨大的尘埃云，并捕捉到发生的恒星形成过程。这张图片结合了这两台仪器的能力，提供了一个真正独特的NGC5068的组成情况。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1363483.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1363483.htm