韦伯太空望远镜正探索合并星系中疯狂的星体形成场面

韦伯太空望远镜正探索合并星系中疯狂的星体形成场面这张来自詹姆斯-韦伯太空望远镜的图片展示了一对相互影响的星系，即IC1623。它位于距离地球约2.7亿光年的鲸鱼座。IC1623中的两个星系在一个被称为星系合并的过程中一头扎进了对方。它们的碰撞点燃了狂热的恒星形成的热潮。这就是所谓的星爆，它正在以超过银河系20倍的速度创造新的恒星。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1330989.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1330989.htm

NASA韦伯太空望远镜发现神秘星团尘埃带中的星体形成

NASA韦伯太空望远镜发现神秘星团尘埃带中的星体形成天文学家对这个区域进行了探测，因为SMC内的金属条件和数量类似于数十亿年前的星系，在宇宙中被称为"宇宙正午"的时代，当时恒星形成处于高峰期。大爆炸后约20至30亿年，星系正在以惊人的速度形成恒星。当时发生的恒星形成的焰火仍然塑造着我们今天看到的星系。大学空间研究协会的天文学家和研究小组的主要调查员玛格丽特-梅克斯纳说："一个宇宙正午时期的星系不会像小麦哲伦云那样有一个NGC346；它将有成千上万个"像这样的恒星形成区。"但是，即使NGC346现在是其星系中唯一一个疯狂形成恒星的大规模星团，它也为我们提供了一个很好的机会来探测宇宙正午时分的条件。"通过观察仍在形成过程中的原生星，研究人员可以了解SMC中的恒星形成过程是否与我们在银河系中观察到的不同。以前对NGC346的红外研究主要集中在超过我们太阳质量的5到8倍的原生星上。爱丁堡皇家天文台英国天文学技术中心的奥利维亚-琼斯说："有了韦伯，我们可以探测到重量较轻的原星，小到我们太阳的十分之一，看看它们的形成过程是否受到较低金属含量的影响。"随着恒星的形成，它们从周围的分子云中收集气体和尘埃，这些气体和尘埃在韦伯的图像中看起来更像是带状。这些物质聚集成一个吸积盘，为中心原星提供能量。天文学家已经探测到了NGC346内原星周围的气体，但是韦伯的近红外观测标志着他们第一次在这些盘中也探测到了尘埃。这张由韦伯近红外相机（NIRCam）拍摄的NGC346星团的图像，显示了罗盘箭头、比例尺和颜色键供参考。北方和东方的罗盘箭头显示了图像在天空中的方向。请注意，相对于地面地图上的方向箭头（从下往上看），天空中的北和东之间的关系是翻转的（从上面看）。右下角是一个标尺，标示为50光年，15帕秒。比例尺的长度大约是图像总宽度的五分之一。图像下方是一个颜色键，显示了哪些NIRCam滤镜被用来创建图像，以及每个滤镜的可见光颜色。从左到右，NIRCam滤光片是：F200W是蓝色；F277W是绿色；F335M是橙色，而F444W是红色。欧洲航天局的吉多-德-马奇（GuidoDeMarchi）说："我们看到的不仅是恒星的组成部分，而且还有可能是行星的组成部分。而且，由于小麦哲伦云在宇宙正午时分具有与星系类似的环境，因此，岩质行星有可能在宇宙中比我们想象的更早形成。"该团队还有来自韦伯的NIRSpec仪器的光谱观测，他们正在继续分析，这些数据预计将提供新的见解，了解加入个别原恒星的物质，以及紧紧围绕原恒星的环境。这些结果于1月11日在美国天文学会第241次会议的一个新闻发布会上公布。这些观测是作为1227计划的一部分获得的。詹姆斯·韦伯太空望远镜是世界上最先进的太空科学观测站。它将揭开我们太阳系的秘密，探索其他恒星周围的遥远世界，并揭开我们宇宙的神秘结构和起源以及人类在其中的地位。该项目是由美国国家航空航天局领导的一项合作努力，欧洲航天局（ESA）和加拿大航天局也参与其中。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1340027.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1340027.htm

詹姆斯·韦伯太空望远镜捕捉到行星形成的最后阶段

詹姆斯·韦伯太空望远镜捕捉到行星形成的最后阶段这幅艺术家的作品展示了位于半人马座（TheCentaur）南部活动星系NGC3783中心的超大质量黑洞的周围环境。利用欧洲南方天文台智利帕拉纳尔天文台的甚大望远镜干涉仪进行的新观测不仅揭示了黑洞周围的热尘埃环，还揭示了极区的冷物质风。图片来源：ESO/M.科恩梅瑟而木星、土星、天王星和海王星则主要含有气体。但科学家们很早就知道，行星形成盘一开始的气体质量是固体质量的100倍，这就引出了一个紧迫的问题：大部分气体何时以及如何离开新生的行星系统？揭开行星盘的秘密亚利桑那大学月球与行星实验室的纳曼-巴加（NamanBajaj）领导的一项发表在《天文杂志》上的新研究给出了答案。研究小组利用詹姆斯-韦伯太空望远镜（JWST）获得了这样一个新生行星系--也被称为周星盘--的图像，这个行星系正在积极地将气体分散到周围空间。亚利桑那大学月球与行星实验室的二年级博士生巴加说："知道气体何时散去非常重要，因为这能让我们更好地了解气态行星有多少时间来消耗周围环境中的气体。JWST可以帮助我们揭示行星是如何形成的。"行星的形成过程巴加表示，在行星系统形成的早期阶段，行星凝聚在年轻恒星周围的气体和微尘旋转盘中。这些微粒聚集在一起，形成越来越大的块状物，称为行星体。随着时间的推移，这些行星体碰撞并粘连在一起，最终形成行星。形成的行星的类型、大小和位置取决于可用物质的数量及其在星盘中停留的时间。因此，简而言之，行星形成的结果取决于星盘的演化和散布。这一发现的核心是对TCha星的观测，这是一颗年轻的恒星--相对于年龄约为46亿岁的太阳而言--被一个侵蚀的周星盘所包围，其显著特征是巨大的尘埃间隙，横跨约30个天文单位（或au），1au是地球与太阳之间的平均距离。巴加和他的研究小组首次拍摄到了盘风的图像，盘风是指气体缓慢离开行星形成盘时的图像。天文学家们利用了望远镜对原子发出的光的敏感性，当高能辐射（例如星光）将一个或多个电子从原子核中剥离时，原子就会发出光。这种现象被称为电离，电离过程中发出的光可以被用作一种化学"指纹"--在TCha系统中，可以追踪到两种惰性气体--氖和氩。研究小组在论文中写道，这次观测也是首次在行星形成盘中探测到氩的双重电离。Bajaj说："我们图像中的氖特征告诉我们，圆盘风来自远离圆盘的扩展区域。这些风的驱动力可能是高能光子--本质上是恒星发出的流光--或者是行星形成盘中穿梭的磁场"。恒星影响和不断演变的星盘为了区分这两种影响，由荷兰莱顿大学博士后研究员安德鲁-塞勒克（AndrewSellek）领导的同一研究小组对恒星光子（即年轻恒星发出的强光）驱动的散布进行了模拟。他们将这些模拟结果与实际观测结果进行了比较，发现高能恒星光子的散布可以解释观测结果，因此不能排除这种可能性。该研究得出结论，每年从TCha星盘散逸的气体量相当于地球上的月球。这些结果将发表在一篇配套论文中，目前正在《天文杂志》上进行审查。虽然在许多其他天体中都探测到了霓虹信号，但直到2007年，LPL的教授伊拉利亚-帕斯库奇（IlariaPascucci）利用JWST的前身--NASA的斯皮策太空望远镜首次发现了霓虹信号，并很快将其确定为磁盘风的示踪剂之后，人们才知道霓虹信号起源于低质量行星形成的磁盘。这些早期发现改变了研究工作的重点，即了解周星盘的气体散布。帕斯库奇是最新观测项目的首席研究员，也是本文所报道的出版物的合著者之一。帕斯库奇说："我们利用詹姆斯-韦伯太空望远镜发现了空间分辨氖发射，并首次探测到了双电离氩，这可能会成为改变我们对气体如何从行星形成盘中清除的理解的下一步。这些见解将帮助我们更好地了解太阳系的历史和对太阳系的影响。"此外，该研究小组还发现，TCha的内盘正在以几十年的极短时间尺度演化；他们发现JWST观测到的光谱与Spitzer早期探测到的光谱不同。据领导这项正在进行的工作的LPL二年级博士生谢承彦（ChengyanXie）说，这种不匹配可以用TCha内部一个不对称的小圆盘来解释，在两次观测之间的短短17年里，这个圆盘失去了一些质量。谢说："与其他研究一样，这也暗示着TCha的圆盘正处于演化的末期。"我们也许能在有生之年见证TCha内盘所有尘埃质量的消散。"编译自/scitechdaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1425634.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1425634.htm

詹姆斯·韦伯太空望远镜首次揭示出在早期星系附近隐藏的伴星系

詹姆斯·韦伯太空望远镜首次揭示出在早期星系附近隐藏的伴星系研究人员能够确定，这两个星系与地球的距离大致相同，并且处于同一邻域，这表明它们可能会相互作用并可能合并。这些星系的成熟金属性使科学家们推测，恒星的形成一定是非常有效的，并且在宇宙中很早就开始了。在扫描美国宇航局詹姆斯-韦伯太空望远镜（JWST）拍摄的一个著名的早期星系的首批图像时，康奈尔大学的天文学家们很感兴趣地看到了靠近其外缘的一个光团。他们最初的关注点以及红外观测站的目标是SPT0418-47，这是早期宇宙中最明亮的尘埃、恒星形成的星系之一，其远处的光线被一个前景星系的引力弯曲并放大成一个圆，称为爱因斯坦环。但是，对去年秋天发布的早期JWST数据的深入研究产生了一个偶然的发现：一个以前隐藏在前景星系光线后面的伴生星系，尽管它的年龄很小，估计为14亿年，但令人惊讶的是，它似乎已经承载了多代恒星。詹姆斯-韦伯太空望远镜的艺术画。来源：美国国家航空航天局康奈尔大学天体物理学和行星科学中心（CCAPS）的副研究员、论文第二作者AmitVishwas博士说，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早期图像含有被JSWT清晰解析的伴星的暗示，但它们不能被解释为除了随机噪音以外的东西。通过调查JWST的NIRSpec仪器所拍摄的图像中每个像素的光谱数据，研究人员Peng发现了环内的第二个新光源。他确定这两个新的光源是一个新星系的图像，它被负责创造环的同一个前景星系所引力，尽管它们的亮度要低8到16倍--这证明了JWST红外视觉的强大。对光的化学成分的进一步分析证实，来自氢、氮和硫原子的强发射线显示了类似的红移--这是衡量一个星系的光在越来越远的情况下延伸到更长、更红的波长的一个标准。这使得这两个星系与地球的距离大致相同--计算出的红移约为4.2，或约为宇宙年龄的10%--并且处于同一附近。为了验证他们的发现，研究人员回到了早期的ALMA观测。他们发现一条电离碳的发射线与JWST观测到的红移密切相关。Vishwas说："我们有几条发射线的移位完全相同，所以毫无疑问，这个新星系就是我们认为的地方。"研究小组估计，这个被他们命名为SPT0418-SE的伴生星系在环的50千秒差距(Parszek)以内（秒差距是一个宇宙距离尺度，用以测量太阳系以外天体的长度单位。1秒差距约为3.26光年、206,000天文单位或31兆公里），这种级别的接近表明，这些星系必然会相互影响，甚至可能合并，这种观察增加了人们对早期星系如何演变为更大星系的理解。作为早期宇宙中的星系，这两个星系的质量并不高，其中"SE"相对较小，尘埃较少，这使得它看起来比极度被尘埃遮挡的环更蓝。根据附近具有类似颜色的星系的图像，研究人员认为它们可能居住在"一个具有尚未被发现的邻居的大规模暗物质晕中"。考虑到这些星系的年龄和质量，最令人惊讶的是它们的成熟金属性--比氦和氢更重的元素的数量，如碳、氧和氮--该小组估计与我们的太阳相似。与太阳相比，它大约有40亿年的历史，并且从前几代恒星那里继承了大部分金属，这些恒星大约有80亿年的时间来建立它们，我们是在宇宙不到15亿年的时候观察这些星系。研究人员已经提交了一份关于JWST观测时间的提案，以继续研究该星环及其伴星，并调和光学和远红外光谱之间观察到的潜在差异。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1355239.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1355239.htm

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

韦伯太空望远镜首次拍摄到了一个古老行星形成盘产生的风

韦伯太空望远镜首次拍摄到了一个古老行星形成盘产生的风詹姆斯-韦伯太空望远镜（JamesWebbSpaceTelescope）的突破性观测揭示了行星形成盘中的气体风散布情况，加深了我们对行星形成动力学和盘演化的理解。(图片来源：ESO/M.Kornmesser以前曾拍摄过该星盘的图像，但还没有拍摄过来自旧星盘的风。了解气体的散逸时间非常重要，因为它可以限制新生行星消耗周围气体的时间。从侵蚀的TCha盘中获得的启示这一发现的核心是对TCha的观测，TCha是一颗年轻的恒星（相对于太阳而言），它被一个侵蚀性的圆盘包裹着，圆盘上有巨大的尘埃间隙，半径约为30个天文单位。天文学家首次利用惰性气体氖（Ne）和氩（Ar）的四条线对分散的气体（又称风）进行了成像，其中一条线是首次在行星形成盘中探测到的。NeII]的图像显示，风来自星盘的一个扩展区域。该研究小组都是由IlariaPascucci（亚利桑那大学）领导的JWST计划的成员，他们也有兴趣了解这一过程是如何发生的，以便更好地了解太阳系的历史和对太阳系的影响。纳曼说："这些风可能是由高能恒星光子（恒星的光）驱动的，也可能是由编织行星形成盘的磁场驱动的。"来自SETI研究所的乌玛-戈尔蒂（UmaGorti）数十年来一直在进行有关星盘散布的研究，并与她的同事一起预测了JWST现在探测到的强氩发射。她说："很高兴终于能够解开风中的物理条件，了解它们是如何发射的。詹姆斯-韦伯太空望远镜（JWST）是一个尖端的天文观测站，旨在揭开宇宙的奥秘，从星系、恒星和行星的形成到系外行星潜在生命迹象的探测。它将于2021年12月发射升空，是未来十年中最重要的空间科学观测站，在哈勃太空望远镜的基础上拥有更强大的仪器和更广泛的观测能力。资料来源：美国国家航空航天局行星系统的演变像太阳系这样的行星系统中，岩石天体似乎比富含气体的天体要多。在太阳周围，这些天体包括内行星、小行星带和柯伊伯带。但科学家们早就知道，行星形成盘一开始的气体质量是固体质量的100倍，这就引出了一个急切需要解答的问题：大部分气体是何时以及如何离开行星盘/行星系统的？在行星系统形成的早期阶段，行星在年轻恒星周围的气体和微尘旋转盘中凝聚。这些微粒聚集在一起，形成越来越大的块状物，称为行星体。随着时间的推移，这些行星体碰撞并粘连在一起，最终形成行星。行星形成的类型、大小和位置取决于可用物质的数量以及在星盘中停留的时间。因此，行星形成的结果取决于星盘的演化和散布。同一小组在莱顿天文台的安德鲁-塞勒克博士领导的另一篇论文中，对恒星光子驱动的散布进行了模拟，以区分这两种散布。他们将这些模拟与实际观测结果进行了比较，发现高能恒星光子的散布可以解释观测结果，因此不能排除这种可能性。安德鲁介绍说："事实证明，JWST对所有四条线的同时测量对于确定风的特性至关重要，并帮助我们证明了大量气体正在被分散。根据研究人员的计算，每年扩散的气体相当于月球的质量。《天文》杂志目前正在审查一篇配套论文，该论文将详细介绍这些结果。变革性发现与未来展望2007年，利用斯皮策太空望远镜首次在几个行星形成盘中发现了[NeII]线，亚利桑那大学的项目负责人Pascucci教授很快将其确定为一种风的示踪剂；这改变了以了解盘气体扩散为重点的研究工作。利用JWST发现空间分辨[NeII]和首次探测到[ArIII]可能会成为改变我们对这一过程的理解的下一步。此外，该研究小组还发现，TCha的内盘正在以几十年的极短时间尺度演化；他们发现TCha的JWST光谱与早期的Spitzer光谱不同。这项正在进行的研究的第一作者、亚利桑那大学的谢承彦（ChengyanXie）认为，这种不匹配可以用一个小的、不对称的内盘来解释，这个内盘在短短约17年的时间里就失去了部分质量。与其他研究一起，这也暗示着TCha星的圆盘正处于演化的末期。我们也许能在有生之年目睹TCha内盘所有尘埃质量的消散。这些发现的影响使人们对导致行星形成所必需的气体和尘埃分散的复杂相互作用有了新的认识。通过了解星盘散布背后的机制，科学家们可以更好地预测有利于行星诞生的时间和环境。研究小组的工作展示了JWST的强大功能，为探索行星形成动力学和周星盘的演化开辟了一条新的道路。编译自:ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1422465.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1422465.htm