“圣诞树星系团”:韦伯望远镜和哈勃望远镜联合观测的炫目杰作

“圣诞树星系团”:韦伯望远镜和哈勃望远镜联合观测的炫目杰作MACS0416的全色视图,这是一个距离地球约43亿光年的星系团。这幅图像是通过将美国宇航局詹姆斯-韦伯太空望远镜的红外观测数据与美国宇航局哈勃太空望远镜的可见光数据相结合而生成的。由此产生的蓝色和红色棱镜全景图为星系的距离提供了线索。图片来源:NASA、ESA、CSA、STScI、JoseM.Diego(IFCA)、JordanC.J.D'Silva(UWA)、AntonM.Koekemoer(STScI)、JakeSummers(ASU)、RogierWindhorst(ASU)、HaojingYan(密苏里大学)包括德克萨斯农工大学天文学家王立凡博士在内的研究小组将这幅新图像命名为"圣诞树星系团",它结合了哈勃望远镜的可见光和韦伯望远镜探测到的红外光,展示了距离地球约43亿光年的星系团MACS0416。由于该星系团能够通过一种被称为引力透镜的现象放大来自更遥远背景星系的光线,因此研究人员能够识别出放大的超新星,甚至是放大倍数非常高的单个恒星。密苏里大学天文学家阎昊晶博士(HaojingYan)说:"我们称MACS0416为圣诞树星系团,既因为它色彩斑斓,也因为我们在其中发现了这些闪烁的灯光。"这篇论文由王立凡合著,已被接受发表在《天体物理学杂志》上。自2006年以来,王立凡一直是德克萨斯农机大学物理和天文学系以及乔治-P.和辛西娅-伍兹-米切尔基础物理和天文学研究所(GeorgeP.andCynthiaWoodsMitchellInstituteforFundamentalPhysicsandAstronomy)的成员,他是一个时域天文学团队的成员,该团队正在利用JWST发现宇宙中最早的超新星,其中最古老的记录可以追溯到宇宙诞生30多亿年的时候。这个国际合作小组被称为"用于重离子化和透镜科学的主要河外星系区域"(PEARLS),由亚利桑那州立大学天文学家罗吉尔-温德霍斯特(RogierWindhorst)博士领导。该团队的方法之一是利用韦伯望远镜无与伦比的观测能力来搜寻观测亮度随时间变化的天体,即所谓的瞬变天体。在JWST发射前发表的2017年白皮书中,王和他的合著者预测,这台望远镜将利用其强大的主成像仪--近红外相机(NIRCam)--在一次拍摄中发现几个这样的瞬变天体。他们引用MACS0416图像及其包含的14个瞬变天体作为佐证,并指出这些发现超出了研究小组的预测。"JWST正在宇宙中发现大量的瞬变天体,主要是超新星,"王说。"它不仅发现了超新星,还发现了遥远星系中被附近前景星系引力场放大的恒星。"这些发现是通过对星系团MACS0416方向的天空区域进行反复观测而获得的。北黄道极(NEP)是JWST能够全年持续指向并获取数据的区域,是未来获取时域观测数据的理想地点。前所未有的灵敏度使得一些超新星,比如白矮星爆炸产生的超新星能够在整个宇宙中被探测到,甚至可以追溯到宇宙刚刚开始形成第一批恒星的时代。"天文学有两个基本问题:第一批恒星是如何形成的,以及驱动宇宙膨胀的力量的性质是什么JWST能够发现的瞬变现象将为解决这些问题提供所需的数据。这些发现表明,JWST是研究宇宙黎明期微弱瞬变的最强大工具,宇宙黎明期是指宇宙从没有恒星的黑暗时代走到今天的时代。它观测到的超新星可以探究第一批恒星的诞生过程,以及宇宙膨胀到宇宙年龄不足10亿年的过程。"其中一些超新星很可能是低质量恒星死亡后演变成白矮星,并通过热核爆炸爆发出来的。通过透镜恒星可以研究遥远宇宙中的单个恒星。这些早期恒星也可能是质量非常大的恒星,它们通过所谓的成对生产不稳定过程产生极其明亮的瞬态。"我们预计,这些'常规可发现'的瞬变将在解决宇宙黑暗时代的结束和暗宇宙膨胀的物理学问题方面具有巨大的潜力,"王说。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1399773.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1399773.htm

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哈勃望远镜带来对UGC 11860星系的超新星发现

哈勃望远镜带来对UGC11860星系的超新星发现在这张NASA/ESA哈勃太空望远镜拍摄的照片中,螺旋星系UGC11860似乎在背景星系的衬托下静静地漂浮着。UGC11860位于大约1.84亿光年外的飞马座,它平静的外表是骗人的;这个星系最近发生了一次令人难以想象的高能恒星爆炸。哈勃太空望远镜拍摄的飞马座约1.84亿光年外的螺旋星系UGC11860的图像,该星系最近在2014年发生了一次由机器人望远镜探测到的高能超新星爆炸。图片来源:ESA/哈勃和NASA,A.Filippenko,J.D.Lyman2014年,UGC11860星系发生了一次超新星爆炸--一颗大质量恒星以灾难性的剧烈方式结束了自己的生命--这是由一台专门搜寻瞬态天文现象的机器人望远镜探测到的。两个不同的天文学家小组利用哈勃的宽视场相机3搜索了这一巨大宇宙爆炸的余波,并揭开了其挥之不去的残余物。其中一个小组对UGC11860进行了探索,以进一步了解最终在超新星中灭亡的原恒星系统。超新星爆炸期间的巨大能量过程主要负责形成元素周期表上介于硅和镍之间的元素。这意味着了解原恒星系统的质量和组成的影响对于解释地球上的许多化学元素是如何起源的至关重要。另一组天文学家利用哈勃望远镜跟踪机器人望远镜探测到的超新星。这些自动的天空之眼在没有人类干预的情况下运行,并捕捉夜空中的瞬时事件。机器人望远镜使天文学家能够探测到从意想不到的小行星到罕见的、不可预知的超新星等各种天体,并且能够识别出有趣的天体,这些天体随后可以由强大的望远镜(如哈勃望远镜)进行更详细的研究。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1370307.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1370307.htm

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韦伯望远镜让早期宇宙中的已发现超新星数量增加10倍

韦伯望远镜让早期宇宙中的已发现超新星数量增加10倍韦伯望远镜非常适合用来识别极其遥远的超新星,因为存在一种叫做宇宙学红移的现象,在这种现象中,穿越宇宙的光线会被拉伸到更长的波长。来自远古超新星的可见光被拉伸得如此之长,以至于最终出现在红外线中。韦伯望远镜的仪器可以看到红外光,因此非常适合寻找这些遥远的超新星。一个研究小组利用韦伯早期宇宙深度探测的数据,发现了比以前已知的多10倍的远古超新星。这项研究是利用韦伯望远镜对远古超新星进行更广泛探测的第一步。JADES深度场使用的是NASA詹姆斯-韦伯太空望远镜(JWST)的观测数据,这是JADES(JWST高级河外星系深度巡天)计划的一部分。一个研究JADES数据的天文学家小组发现了大约80个亮度随时间变化的天体(绿色圈内)。这些被称为瞬变天体的天体大多是恒星或超新星爆炸的结果。资料来源:NASA、ESA、CSA、STScI、JADES合作组织美国国家航空航天局(NASA)的詹姆斯-韦伯太空望远镜(JamesWebbSpaceTelescope)深入窥探宇宙,为科学家们首次提供了宇宙早期超新星的详细资料。一个使用韦伯数据的研究小组发现,早期宇宙中的超新星比之前已知的多10倍。其中一些新发现的爆炸恒星是同类恒星中最遥远的例子,包括那些用来测量宇宙膨胀率的恒星。"韦伯望远镜是一台发现超新星的机器,"图森市亚利桑那大学斯图尔特天文台的三年级研究生克里斯塔-德库西(ChristaDeCoursey)说。"探测到的超新星数量之多,加上这些超新星的距离之远,是我们巡天观测中最令人兴奋的两项成果"。德库西在威斯康星州麦迪逊举行的美国天文学会第244次会议的新闻发布会上介绍了这些发现。资料来源:NASA、ESA、CSA、AnnFeild(STScI)为了取得这些发现,研究小组分析了作为JWST高级深河外星系巡天(JADES)计划一部分而获得的成像数据。韦伯望远镜非常适合寻找极其遥远的超新星,因为它们的光线会被拉伸到更长的波长--这种现象被称为宇宙学红移。(见上图)。在韦伯望远镜发射之前,只有少数超新星的红移超过2,这相当于宇宙的年龄只有33亿年--仅为目前年龄的25%。JADES样本包含了许多在更久远的过去爆炸的超新星,当时宇宙的年龄还不到20亿年。以前,研究人员利用美国宇航局的哈勃太空望远镜观测宇宙处于"青年期"时的超新星。通过JADES,科学家们看到了宇宙处于"十几岁"或"前十几岁"时的超新星。未来,他们希望能够回望宇宙的"幼儿"或"婴儿"阶段。为了发现这些超新星,研究小组比较了相隔一年的多幅图像,寻找在这些图像中消失或出现的光源。这些观测亮度随时间变化的天体被称为瞬变体,而超新星就是瞬变体的一种。总之,JADES瞬变巡天样本小组在一片只有米粒粗细的天空中发现了大约80个超新星。这张马赛克照片展示了从JADES(JWST高级深河外星系巡天)计划的数据中发现的约80个瞬变天体(即亮度不断变化的天体)中的三个。大多数瞬变体都是恒星或超新星爆炸的结果。通过对比2022年和2023年拍摄的图像,天文学家可以找到从我们的视角来看最近才爆炸的超新星(如前两列所示的例子),或者已经爆炸但其光线正在逐渐消失的超新星(第三列)。每颗超新星的年龄都可以通过它的红移(用"z"表示)来确定。最遥远的超新星的红移为3.8,它的光起源于宇宙只有17亿年的时候。红移2.845相当于宇宙大爆炸后23亿年。最接近的例子红移为0.655,显示的是大约60亿年前离开其星系的光线,当时宇宙的年龄刚刚超过现在的一半。资料来源:NASA、ESA、CSA、STScI、ChristaDeCoursey(亚利桑那大学)、JADES合作组织位于马里兰州巴尔的摩市的太空望远镜科学研究所(STScI)的美国宇航局爱因斯坦研究员贾斯汀-皮埃尔(JustinPierel)说:"这确实是我们对高红移宇宙的瞬态科学的第一个样本。我们正试图确定遥远的超新星是否与我们在附近宇宙中看到的超新星有本质区别或非常相似。"皮埃尔和STScI的其他研究人员提供了专家分析,以确定哪些瞬变实际上是超新星,哪些不是,因为它们往往看起来非常相似。研究小组发现了一些高红移超新星,包括光谱学上确认的最远的一颗,红移为3.6。它的祖星在宇宙只有18亿岁时爆炸。这是一颗所谓的核心坍缩超新星,是一颗大质量恒星的爆炸。这段动画展示了白矮星爆炸的过程,白矮星是一颗恒星的残余物,密度极高,其核心已无法再燃烧核燃料。在这颗"Ia型"超新星中,白矮星的引力从附近的恒星伴星那里偷走了物质。当白矮星的质量估计达到目前太阳质量的1.4倍时,它再也无法承受自身的重量,于是爆炸了。资料来源:NASA/JPL-Caltech天体物理学家特别感兴趣的是Ia型超新星。(这些爆炸的恒星非常明亮,可以用来测量遥远的宇宙距离,帮助科学家计算宇宙的膨胀率。研究小组至少发现了一颗红移为2.9的Ia型超新星。这颗爆炸产生的光在115亿年前开始向我们传播,当时宇宙的年龄只有23亿年。此前经光谱学确认的Ia型超新星的距离记录是红移1.95,当时宇宙的年龄是34亿年。科学家们迫切希望分析高红移下的Ia型超新星,看看它们是否都具有相同的内在亮度,而与距离无关。这一点至关重要,因为如果它们的亮度随红移而变化,那么它们就不能成为测量宇宙膨胀率的可靠标记。Pierel分析了这颗发现于红移2.9的Ia型超新星,以确定其内在亮度是否与预期不同。虽然这只是第一个这样的天体,但结果表明没有证据表明Ia型亮度会随红移而变化。我们还需要更多的数据,但现在,基于Ia型超新星的宇宙膨胀率理论及其最终命运仍然保持不变。皮埃尔还在美国天文学会第244次会议上介绍了他的研究成果。早期宇宙的环境与现在截然不同。科学家们期望看到来自恒星的古老超新星,这些恒星所含的重化学元素远远少于太阳这样的恒星。将这些超新星与本地宇宙中的超新星进行比较,将有助于天体物理学家了解早期恒星的形成和超新星的爆发机制。STScI研究员马修-西伯特(MatthewSiebert)说:"我们基本上为瞬变宇宙打开了一扇新窗口。从历史上看,每当我们这样做的时候,我们都会发现一些极其令人兴奋的东西--一些我们意想不到的东西。"JADES团队成员、亚利桑那大学图森分校研究教授EiichiEgami说:"由于韦伯望远镜非常灵敏,它几乎能在其指向的所有地方发现超新星和其他瞬变体。这是利用韦伯望远镜对超新星进行更广泛观测的重要第一步。"编译自:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1434348.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1434348.htm

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宇宙利维坦:哈勃望远镜揭示了一个异常巨大的星系团

宇宙利维坦:哈勃望远镜揭示了一个异常巨大的星系团在该星系团周围可以看到许多其他的星系,还有一些带有明显衍射尖峰的前景恒星散布在整个图像中。这个特殊的星系团被称为eMACSJ1823.1+7822,位于近90亿光年外的天龙座。它是哈勃探索的五个超大质量的星系团之一,希望能够测量这些引力透镜的强度,并对星系团中暗物质的分布提供见解。像eMACSJ1823.1+7822这样的强引力透镜可以帮助天文学家研究遥远的星系,因为它就像巨大的天然望远镜,可以放大那些本来太暗或太远的物体。这张多波长的图像是由八个不同的滤光片和两个不同的仪器提供的数据:哈勃的高级观测相机(ACS)和宽场相机3(WFC3)。这两台仪器都有能力利用滤光片观察电磁波谱中的一小片天文物体,这使得天文学家能够在精确选择的波长上对物体进行成像。结合不同波长的观察,天文学家可以对天体的结构、组成和行为进行更全面的了解,而不是仅仅通过可见光来揭示。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1358627.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1358627.htm

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拜登揭示詹姆斯·韦伯太空望远镜首张星系团全彩照

拜登揭示詹姆斯·韦伯太空望远镜首张星系团全彩照(早报讯)美国总统拜登星期一(7月11日)暂时放下“压力山大”的政治事务,发布了美国国家航空航天局(NASA)的詹姆斯·韦伯太空望远镜传回的首张全彩色照片。路透社报道,詹姆斯·韦伯太空望远镜拍摄的第一张全彩色照片是一张星系团图像,让我们得以窥见有史以来最清晰的早期宇宙。由拜登和美国宇航局局长纳尔逊联合揭示的这张照片显示了一个拥有46亿年历史、名为SMACS0723的星系团。它的组合质量就像一个“引力透镜”,扭曲了空间,从而极大地放大了来自其背后更遥远星系的光。美国副总统哈里斯也出席此次活动。星系团(Galaxyclusters)是由星系组成的自引力束缚体系,通常尺度在数百万秒差距或数百万光年,包含了数百到数千个星系。NASA还计划于星期二在马里兰州戈达德太空飞行中心发布詹姆斯·韦伯太空望远镜拍摄的大量照片和光谱数据。詹姆斯·韦伯太空望远镜(JamesWebbSpaceTelescope)被认为是哈勃太空望远镜的继任者,它将成为迄今为止被送入轨道的最强大、最复杂的太空望远镜。它能利用红外线,让人们比以往任何时候都更深入地探索宇宙,不仅解开太阳系中的谜团,还能看向其他恒星周围的遥远世界,揭示最古老、最遥远星系的秘密,探索宇宙中的神秘结构和起源。詹姆斯·韦伯太空望远镜长13.2米,宽4.2米,大小与一辆大型牵引拖车差不多,“体重”6.5吨,耗资90亿美元(约126亿新元)。发布:2022年7月12日8:36AM

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哈勃太空望远镜拍摄的照片展示室女座星系团中的矮星系IC 776

哈勃太空望远镜拍摄的照片展示室女座星系团中的矮星系IC776IC776是室女座星系团中的一个矮星系,由于其发射的X射线而成为人们深入研究的对象,它提供了关于影响星系演化和宇宙学的过程的洞察力。本周"哈勃每周图片"的主角是矮星系IC776。这个由新旧恒星组成的漩涡星系位于室女座--实际上是室女座星系团--距离地球1亿光年。虽然它是一个矮星系,但也被归类为SAB型或"弱棒状"螺旋星系,一项研究将其命名为形态学上的"复杂案例"。哈勃望远镜拍摄的这一高度精细的画面很好地展示了这种复杂性。IC776有一个粗糙、受干扰的圆盘,但看起来是围绕核心旋转的,还有弧形的恒星形成区。这张照片来自一个专门研究室女座星系团中矮星系的观测项目,目的是寻找这些星系中的X射线源。X射线通常是由吸积盘发出的,在吸积盘中,被引力吸入一个紧凑天体的物质碰撞在一起,形成一个发热发光的圆盘。紧凑天体可能是双星对中的白矮星或中子星,从伴星中窃取物质,也可能是星系中心的超大质量黑洞,吞噬着周围的一切。像IC776这样的矮星系在室女座星系团中穿行时,会受到来自星系间气体的压力,这种压力既能刺激恒星的形成,又能为星系的中心黑洞提供能量。这会产生高能吸积盘,其温度足以发出X射线。虽然哈勃无法看到X射线,但它可以与NASA的钱德拉等X射线望远镜协调,利用可见光高分辨率地揭示这种辐射的来源。矮星系被认为对我们了解宇宙学和星系演化非常重要。与天文学的许多领域一样,在整个电磁频谱范围内对这些星系进行研究的能力对它们的研究至关重要。编译来源:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1429025.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1429025.htm

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令人眼花缭乱的矮星系照片展现出韦伯望远镜的强大观测能力这个星系被称为Wolf-Lundmark-Melotte(WLM),它距离地球只有300万光年。虽然这可能看起来很远,但如果考虑到空间有多大,这就是一个相当短的距离。WLM是一个矮小的星系,尚未与银河系发生大量的互动,这使得它成为我们周围以这种身份进行研究的最佳选择之一。WLM也很有趣,因为它是由与早期宇宙的星系比较相似的化合物组成的,这是詹姆斯-韦伯太空望远镜的守护者们有兴趣进一步研究的领域。美国宇航局说,这一系统是较为贫瘠的星系,比氦和氢更重的元素含量很低,这是因为大多数这些元素都是在超新星期间从星系中排出的。矮星系WLM的图像与美国宇航局斯皮策望远镜拍摄的类似图像的对比。图片来源/《科学》杂志,NASA,ESA,CSA,STScI,KristenMcQuinn(RutgersUniversity).图像处理/AlyssaPagan(STSCI)希望通过研究像WLM这样的矮星系,天文学界可以对星系的整体形成过程有更多的了解。因为WLM与早期宇宙星系非常相似,它可以给我们提供一组新的数据以与我们目前的模型进行比较。天文学家们在美国宇航局网站上的一篇文章中透露,现在的主要目标是重建在WLM中看到的恒星形成的历史。因为低质量的恒星寿命较长,可以存活数十亿年,天文学家认为WLM可能是几个自宇宙早期就存在的恒星的家园。而且,如果我们能够解码这些恒星提供的数据,我们可能会更多地了解宇宙,以及这个矮星系本身在我们宇宙的起源中是什么样子。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1332563.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1332563.htm

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