天文学家发现隐藏在早期韦伯观测结果中的富含金属的星系

天文学家发现隐藏在早期韦伯观测结果中的富含金属的星系这个隐藏的星系被认为承载了多代恒星，尽管它的年龄很年轻，估计只有14亿年历史。领导这项新分析的天文学博士生彭博说，他们发现这个星系是"超级化学丰富"的。这些"富含金属的星系"异常引人注目，因为在其中发现了很多金属物质。这个爱因斯坦环的最初照片是由社区成员分享的，他们早在2022年就在詹姆斯-韦伯的科学收藏中发现了观察数据。那些照片非常壮观，但隐藏的富含金属的星系直到天文学家开始回看这些数据时才成为焦点。通过以一种新的方式观察数据，天文学家能够发现关于该空间区域的更多信息。此外，彭博说，詹姆斯-韦伯太空望远镜正在完全改变天文学家们观察这些系统的方式。他在一份声明中解释说，这架人类历史上最强大的望远镜将在7月份迎来升空一周年，它也为我们研究在宇宙早期形成的恒星和星系打开了新的大门，这个隐藏的富含金属的星系的发现仅仅是这一点的更多证明。早先由智利阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）拍摄的同一爱因斯坦环的照片显示了类似的数据。然而，这些数据还不够强大，除了随机的噪音之外，至少在詹姆斯-韦伯提供更多的信息来帮助天文学家制定他们所看到的确切内容之前。两台望远镜的信息加在一起，有助于描绘出一幅富含金属的星系的完整图景，天文学家认为这个星系就隐藏在星环后面。关于这些发现的论文发表在《天体物理学通讯》杂志上，展示了天文学家如何发现这个新星系。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1348765.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1348765.htm

韦伯望远镜发现早期宇宙许多遥远的星系具有独特的扁平和拉长形状

韦伯望远镜发现早期宇宙许多遥远的星系具有独特的扁平和拉长形状望远镜技术的进步，特别是詹姆斯-韦伯太空望远镜的使用，加强了对星系形状的分类。最近的一项研究对遥远的星系进行了分析，发现早期宇宙中普遍存在不寻常的扁平和拉长形状的星系，这与较近的星系形成了鲜明对比。这对之前关于星系形成和演化的假设提出了挑战。资料来源：NASA、ESA、CSA、STScI、SteveFinkelstein（UTAustin）、MicaelaBagley（UTAustin）、RebeccaLarson（UTAustin）一个多世纪以来，天文学家们一直在对远近星系进行分类，既用肉眼比较它们的形状，也用光谱数据精确测量它们的属性。例如，埃德温-哈勃在1926年创造了哈勃音叉（见下图），开始对附近星系的形状和大小进行分类，结果显示许多星系都是螺旋星系和椭圆星系。随着望远镜仪器的灵敏度越来越高，对其形状进行更准确的分类也变得越来越容易。詹姆斯-韦伯太空望远镜（JamesWebbSpaceTelescope）的新数据为天文学家的分类增添了细微差别。由于韦伯望远镜是用红外光观测的，因此它的图像中出现了更多极其遥远的星系。此外，这些图像非常精细，让研究人员能够确定是否有额外的恒星形成区域--或者确认它们不存在。星系是宇宙中非常重要的基本组成部分。有些星系结构简单，有些则非常复杂。1926年，美国天文学家埃德温-哈勃（EdwinHubble）提出了一个星系分类方案，这是建立星系演化连贯理论的第一步。虽然这个方案也被称为哈勃音叉图，但现在被认为有些过于简单，其基本思想仍然有效。资料来源：美国国家航空航天局美国国家航空航天局哈勃研究员、纽约哥伦比亚大学的维拉杰-潘迪亚（VirajPandya）领导的研究小组最近分析了韦伯宇宙演化早期发布科学（CEERS）巡天中的数百个遥远星系（见下图）。CEERS有意覆盖了与哈勃太空望远镜的扩展格罗斯带（见下图）相同的大部分区域，后者是用于创建宇宙大会近红外深河外星系遗产巡天（CANDELS）的五个区域之一。这样，他们就可以在望远镜观测重叠的地方重复检查韦伯望远镜的结果。"我们对韦伯星系的分析与哈勃太空望远镜星表中的星系非常一致，"潘迪亚证实说。"两组数据让我们能够在进行分析时全面审核我们的模型，并更好地理解和分类只有韦伯探测到的星系。"研究小组在开始分析时，首先根据相似的特征将星系分成了几大类。(他们没有对每个星系的外观进行分类，因为这需要光谱数据中的详细信息）。凝视这幅广阔的图景。它是由詹姆斯-韦伯太空望远镜（JamesWebbSpaceTelescope）用近红外线拍摄的多幅图像拼接而成的--它实际上是在活动着。图片来源：NASA、ESA、CSA、SteveFinkelstein（UTAustin）、MicaelaBagley（UTAustin）、RebeccaLarson（UTAustin）、AlyssaPagan（STScI）他们发现，宇宙在6亿至60亿岁时，有一系列奇特的形状。占主导地位的星系形状看起来扁平而修长，就像泳池面条或冲浪板。在他们研究的所有遥远星系中，这两种类型的星系约占50%到80%--这是一个惊喜，因为这些形状在近处的星系中很少见。韦伯探测到的其他星系看起来是圆形的，但也有扁平的，就像飞盘一样。星系数量最少的一类是形状像球体或排球的星系。这张来自哈勃太空望远镜的图像显示了天空中被称为"延伸格罗斯带"（EGS）的部分。CEERS勘测的研究人员利用詹姆斯-韦伯太空望远镜用红外线观测了延伸格罗斯带。图片来源：NASA、ESA、M.Davis韦伯的数据还解开了哈勃太空望远镜几十年前观测到的一个谜题。为什么那么多遥远的星系看起来像长长的线条？是不是还有更多的星系没有出现在它的图像中？韦伯很快就回答了这个问题：哈勃没有错过任何东西。潘迪亚说："韦伯证实了哈勃早已向我们展示的东西，但在红外光下更为详细。综合观测结果表明，在早期宇宙中，有更多的星系看起来是扁长的。这具有深远的影响，因为我们通常认为像我们银河系这样的星系一开始是圆盘状的，但事实可能并非如此。"这些是美国宇航局詹姆斯-韦伯太空望远镜在宇宙演化早期释放科学（CEERS）调查中捕捉到的遥远星系的例子。资料来源：NASA、ESA、CSA、STScI、SteveFinkelstein（UTAustin）、MicaelaBagley（UTAustin）、RebeccaLarson（UTAustin）在宇宙历史的早期，星系的形状为何如此不同？这个问题目前还没有答案，但我们正在进行研究，以便更好地了解星系在整个宇宙时间中是如何演变的。查看更多星系样本（见上图，来自韦伯的CEERS勘测），并更具体地比较它们的三维形状（见下图）。詹姆斯-韦伯太空望远镜（JamesWebbSpaceTelescope）已经在帮助研究人员微调他们对遥远星系的分类--为已经进行了几十年的分析增加了重要的速度和细节。在左上方，韦伯的调查显示了一种在早期宇宙中罕见，但在今天却很常见的分类：形状像球体或排球的星系。右上方是扁平的圆盘或飞盘，它们只是稍微常见一些。早期占主导地位的星系形状看起来扁平而修长，就像左下方的冲浪板，或者右下方的泳池面条。这两种形状的星系在天文学家迄今为止研究过的所有遥远星系中约占50%到80%--这是一个惊喜，因为这些形状的星系在附近星系中并不常见。天文学家在分类方面取得的进步归功于韦伯望远镜的灵敏度、高分辨率图像以及对红外光的专门研究。天文学界还需要利用韦伯望远镜和其他望远镜提供的更大样本量，对更遥远的星系进行全面分类，然后才能确定任何确定的分组。共同作者、缅因州沃特维尔科尔比学院副教授伊丽莎白-麦格拉斯（ElizabethMcGrath）解释说："通过继续这项研究，我们和其他团队将能够提高我们对宇宙历史上此时星系内在结构的理解。通过最终整合来自多个数据集的信息，我们将更好地了解星系在整个宇宙时间中的形状"。资料来源：NASA、ESA、CSA、JosephOlmsted（STScI）、VirajPandya（哥伦比亚大学）、HaowenZhang（亚利桑那大学）、LucyReading-Ikkanda（西蒙斯基金会）编译自:ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1422509.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1422509.htm

加拿大科学家在遥远的星系中探测到80亿年前的无线电信号

加拿大科学家在遥远的星系中探测到80亿年前的无线电信号这一发现是惊人的，因为据信它所来自的星系在宇宙只有49亿年的时候就已经存在了--这使得这个破纪录的无线电信号的来源有88亿年的历史。科学家们使用了引力透镜来探测并跟踪信号回到其源星系，透镜的放大倍数是30倍，这使得该小组能够看穿宇宙的高红移。此外，该小组观察到，该星系的原子氢质量是其恒星质量的两倍。在这张光学/中红外组合图像中，M74在最亮的时候闪闪发光，其数据来自NASA/ESA哈勃太空望远镜和NASA/ESA/CSA詹姆斯-韦伯太空望远镜。图片来源：欧空局/韦伯，NASA和CSA，J.Lee和PHANGS-JWST团队；欧空局/哈勃和NASA，R.Chandar这些发现发表在《皇家天文学会月刊》上，它们表明在远距离观察星系中的原子气体的总体可行性。它还可以为将来用正在使用和即将使用的低频射电望远镜探测中性气体的宇宙演变打开新的大门。参与这项研究的天文学家与加拿大的麦吉尔大学以及班加罗尔的科学研究所（IISc）合作。该团队使用了来自浦那的巨米波射电望远镜（GMRT）的数据。这个仪器使研究小组能够探测到来自遥远星系的破纪录的无线电信号，使研究人员能够更深入地挖掘这一发现。通过探测这类破纪录的无线电信号，我们也许能够利用类似的事例来更彻底地探索早期宇宙的奥秘。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1339755.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1339755.htm

尘埃的生命与时代 韦伯望远镜一瞥早期宇宙

尘埃的生命与时代韦伯望远镜一瞥早期宇宙詹姆斯-韦伯太空望远镜（JamesWebbSpaceTelescope）对不规则、低金属度星系NGC6822的观测，为了解恒星演化和星际尘埃生命周期等早期宇宙过程提供了宝贵的信息。NGC6822最初是由E.E.Barnard于1884年发现的，后来由EdwinHubble进行了研究，并确定它是位于银河系外的第一个天体。如今，詹姆斯-韦伯太空望远镜对这个星系的研究仍在继续。图片来源：欧空局NGC6822位于大约150万光年之外，是距离银河系最近的非卫星星系。它的金属性非常低，这意味着除了氢和氦之外，它的其他元素比例极低。金属性是天文学中的一个基本概念，因为恒星在其生命周期中主要产生氢和氦以外的元素。在早期宇宙中，在第一代恒星诞生、生存和死亡之前，一切都具有低金属性。因此，像NGC6822这样金属度较低的现代天体对于了解恒星演化和星际尘埃生命周期等过程在早期宇宙中可能是如何发生的非常有价值。这些因素促使我们利用韦伯望远镜对NGC6822进行观测，以便更好地理解恒星的形成和低金属度环境中尘埃的演化过程。对NGC6822的研究有着有趣的历史，早在使用韦伯望远镜进行现代研究之前就已经开始了。它最早是由E.E.Barnard发现的，他在1884年发表在《恒星信使》（TheSiderealMessenger）上的一篇非常简短的论文中介绍了他的发现。与当时许多用望远镜观测到的弥漫天体一样，NGC6822被误认为是"极其暗淡的星云"。在随后的岁月里，由于没有正确地考虑到同一个天体在不同望远镜的观测下可能出现的不同现象，人们对NGC6822的视尺寸、亮度甚至天体类型都产生了一些误解。哈勃太空望远镜的命名者埃德温-哈勃对NGC6822进行了深入研究，并于1925年发表了一篇更为详细的论文。哈勃的工作极大地促进了人类对宇宙认识的发展。用他自己的话说，"N.G.C.6822是第一个被确定归属于银河系以外区域的天体"。他的发现在当时天文学家关于宇宙范围的争论中起到了至关重要的作用，证明了银河系以外天体的存在。随后，苏珊-凯瑟（SusanKayser）继续对该星系进行研究，她是第一位获得加州理工学院天文学博士学位的女性。直到2000年代，她在1966年发表的论文一直是对这个星系最全面的研究。如今，詹姆斯-韦伯太空望远镜（JamesWebbSpaceTelescope）正在继续对这个重要的本地星系进行研究。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1375299.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1375299.htm

天体物理学家发现了宇宙的耳语 早期宇宙中最微弱的JD1星系

天体物理学家发现了宇宙的耳语早期宇宙中最微弱的JD1星系JD1星系的投影图（插图），它位于一个名为Abell2744的明亮星系团后面。GuidoRoberts-Borsani/UCLA）；原始图像：NASA,ESA,CSA,SwinburneUniversityofTechnology,UniversityofPittsburgh,STScI在大爆炸之后，宇宙膨胀并冷却到足以让氢原子形成。由于没有来自第一批恒星和星系的光，宇宙进入了一个被称为宇宙黑暗时代的时期。第一批恒星和星系在几亿年后出现，并开始燃烧掉大爆炸留下的氢雾，使宇宙变得透明，就像今天这样。由加州大学洛杉矶分校的天体物理学家领导的研究人员证实了一个遥远的、微弱的星系的存在，该星系是那些光线烧穿氢原子的典型星系；这一发现应该有助于他们理解宇宙黑暗时代是如何结束的。由加利福尼亚大学洛杉矶分校（UCLA）天体物理学家领导的一个国际研究小组已经证实了早期宇宙中所见到的最微弱的星系的存在。这个被称为JD1的星系是迄今为止被确认的最遥远的星系之一，它是典型的那种烧穿大爆炸留下的氢原子雾的星系，让光线照亮宇宙并将其塑造为今天的样子。这一发现是利用美国宇航局的詹姆斯-韦伯太空望远镜进行的，其结果发表在《自然》杂志上。宇宙生命的头十亿年是其演变的关键时期。在大爆炸之后，大约138亿年前，宇宙膨胀并冷却到足以让氢原子形成。氢原子吸收来自年轻恒星的紫外线光子；然而，在第一批恒星和星系诞生之前，宇宙变得黑暗，进入了一个被称为宇宙黑暗时代的时期。几亿年后，第一批恒星和星系的出现使宇宙沐浴在充满活力的紫外线中，开始燃烧，或电离氢雾。这反过来又使光子能够穿越空间，使宇宙变得透明。确定在那个时代占主导地位的星系类型--被称为"离子化时代"--是今天天文学的一个主要目标，但是在韦伯望远镜开发之前，科学家们缺乏研究第一代星系所需的敏感的红外仪器。加州大学洛杉矶分校博士后研究员、该研究的第一作者GuidoRoberts-Borsani说："迄今为止，用JWST发现的大多数星系都是明亮的星系，这些星系很罕见，而且不被认为特别能代表填充早期宇宙的年轻星系。因此，虽然很重要，但它们不被认为是烧掉所有氢雾的主要媒介。""另一方面，像JD1这样的超暗星系要多得多，这就是为什么我们相信它们更能代表进行再电离过程的星系，使紫外线在空间和时间中不受阻碍地传播。"JD1是如此的昏暗和遥远，以至于如果没有强大的望远镜--以及来自大自然的帮助，研究它是具有挑战性的。JD1位于附近一个名为Abell2744的大型星系团后面，这些星系团的综合引力弯曲并放大了来自JD1的光线，使得它看起来更大，比原来的亮度高13倍。这种效应被称为引力透镜，类似于放大镜如何扭曲和放大其视野内的光线；如果没有引力透镜，JD1可能会被错过。研究人员利用韦伯望远镜的近红外光谱仪NIRSpec获得了该星系的红外光谱，使他们能够确定它的精确年龄和与地球的距离，以及它在相对较短的寿命内形成的恒星数量和灰尘及重元素数量。该星系的引力放大和韦伯望远镜的另一个近红外仪器NIRCam的新图像相结合，也使研究小组有可能以前所未有的细节和分辨率研究该星系的结构，揭示了正在形成恒星的三个主要拉长的灰尘和气体团块。研究小组利用新的数据将JD1的光线追溯到它的原始来源和形状，揭示了一个紧凑的星系，其大小只是像银河系这样的老星系的一小部分，而银河系的年龄为136亿年。由于光线到达地球需要时间，所以JD1被看作是大约133亿年前的样子，当时宇宙的年龄只有现在的大约4%。"在韦伯望远镜开启之前，就在一年前，我们甚至无法梦想确认这样一个微弱的星系，"加州大学洛杉矶分校物理学和天文学教授、该研究的第二作者TommasoTreu说。"JWST和引力透镜的放大能力的结合是一场革命。我们正在改写关于星系如何在大爆炸后立即形成和演化的书"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1364163.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1364163.htm

韦伯太空望远镜发现宇宙早期的星系通常是扁长的 就像法棍一样

韦伯太空望远镜发现宇宙早期的星系通常是扁长的就像法棍一样詹姆斯-韦伯太空望远镜的宇宙演化早期发布科学（CEERS）调查所确定的遥远星系样本形状。资料来源：NASA、ESA、CSA、STScI、SteveFinkelstein（UTAustin）、MicaelaBagley（UTAustin）、RebeccaLarson（UTAustin）哥伦比亚大学的美国国家航空航天局哈勃研究员维拉杰-潘迪亚（VirajPandya）解释说："在我们研究的星系中，大约有50%到80%的星系在两个维度上似乎是扁平的。看起来像细长面包棍的星系似乎在早期宇宙中非常常见，这令人惊讶，因为它们在当今宇宙的星系中并不常见。"他是即将发表在《天体物理学杂志》（TheAstrophysicalJournal）上的一篇新论文的主要作者，该论文概述了这一发现。研究小组重点研究了韦伯望远镜提供的大量近红外图像，即宇宙演化早期发布科学（CEERS）巡天，从中挑选出了据估计在宇宙诞生6亿至60亿年时就已经存在的星系。大多数遥远的星系看起来像法棍面包，而其他星系的形状则像披萨饼和披萨面团球，这一类星系似乎是最小的星系类型，也是最不常见的星系，披萨饼形状的星系在其最长轴上与法棍面包形状的星系一样大。它们在附近的宇宙中更为常见，由于宇宙不断膨胀，附近的宇宙是由更古老、更成熟的星系组成的。我们的银河系的核心是一个超大质量黑洞，周围是由淡黄色的老恒星组成的中央隆起。除此之外，还有蓝色的旋臂，旋臂中充满了年轻的恒星、新形成的恒星以及暗色的尘埃通道。资料来源：NASA和STScI银河系过去的形态和星系的演变如果我们能够把时钟拨回数十亿年前，银河系会属于哪一类呢？合著者、图森亚利桑那大学博士生张皓文说："我们的最佳猜测是，它可能看起来更像一根面包棒。这一假设的部分依据是来自韦伯望远镜的新证据--理论家们通过估算出了数十亿年前银河系的质量，这表明它在遥远的过去很可能是面包棍的形状。"这些遥远星系的质量也远远低于附近的螺旋星系和椭圆星系-它们是像我们这样质量更大的星系的前身。"在早期宇宙中，星系的成长时间要短得多，"哥伦比亚大学的合著者、NASA哈勃研究员KartheikIyer说。"确定早期星系的其他类别令人兴奋--现在有更多的东西可以分析了。我们现在可以研究星系的形状与它们的外观之间的关系，更好地预测它们是如何更详细地形成的。"研究人员认为是拉长的椭圆形（即法棍面包状）星系的图像，由詹姆斯-韦伯太空望远镜拍摄。"相信"一词反映了这样一个事实，即从侧面看，其中一些星系可能是圆盘（即披萨饼）形状的星系。资料来源：VirajPandyaetal.哈勃太空望远镜于1990年发射升空，至今仍在收集数据。"长期以来，哈勃望远镜一直显示出许多细长星系，"哈勃望远镜的合著者、加那利群岛天体物理研究所（InstituteofAstrophysicsonCanaryIslands）的研究科学家马克-韦尔塔斯-康帕尼（MarcHuertas-Company）解释说。但研究人员仍然想知道：将于2021年发射的韦伯望远镜对红外光的灵敏度更高，它能更好地显示出更多细节吗？"韦伯望远镜证实，哈勃望远镜并没有错过它们同时观测到的星系中的任何额外特征。此外，韦伯还向我们展示了更多具有相似形状的遥远星系，而且都非常详细，"Huertas-Company说。了解早期星系的形状当然，一个问题是，为什么早期的星系往往如此扁平和拉长。潘迪亚解释说，一种假设是，早期宇宙中可能充满了暗物质细丝，它们形成了一种"骨架背景"或"宇宙高速公路"，将气体和恒星引向其中。这些细丝仍然存在，但随着宇宙的膨胀，它们变得更加分散，因此它们可能不太可能促进面包状星系的形成。当研究人员将星系的长宽比与它们的最长轴长度进行对比时，他们发现这些图表看起来明显像香蕉。资料来源：Pandyaetal."发疯的星系"与未来研究这篇论文被称为"正在变香蕉的星系"（GalaxiesGoingBananas），这是作者在研究数据时突然想到的另一个食物类比。当作者将星系的长宽比与它们的最长轴长度相比较时，他们发现出现的图表看起来很像香蕉，这种形状反映了它们拉长的椭圆体（即面包棒）形状。潘迪亚说："香蕉是另一种说法，这些本质上拉长的星系似乎是宇宙最初40亿年中的主要星系。"研究人员不仅需要更大的韦伯样本量来进一步完善遥远星系的特性和精确位置，还需要花费大量时间调整和更新他们的模型，以更好地反映遥远星系的精确几何形状。"这些只是早期结果，"合著者、缅因州沃特维尔科尔比学院副教授伊丽莎白-麦格拉斯（ElizabethMcGrath）说。"我们需要更深入地研究数据，才能搞清楚到底发生了什么，但我们对这些早期趋势感到非常兴奋。"编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1421011.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1421011.htm