罗曼望远镜的强大能力将带来测量宇宙膨胀率的新维度

罗曼望远镜的强大能力将带来测量宇宙膨胀率的新维度这幅哈勃太空望远镜拍摄的图像显示，一个星系嵌入一个巨大的星系团中，其强大的引力产生了其背后遥远的一颗超新星的多幅图像。图像显示了该星系在一个名为MACSJ1149.6+2223的大型星系团中的位置，距离超过50亿光年。在该星系的放大插图中，箭头指向爆炸恒星的多幅图像，该恒星被命名为雷夫斯达尔超新星，距离地球93亿光年。资料来源：NASA、ESA、SteveA.Rodney（JHU）、TommasoTreu（UCLA）、PatrickKelly（UCBerkeley）、JenniferLotz（STScI）、MarcPostman（STScI）、ZoltG.Levay（STScI）、FrontierSN小组、GLASS小组、HFF小组（STScI）、CLASH小组。其中一个团队特别注重训练罗曼寻找引力透镜超新星，这种天体可以用于测量宇宙膨胀率的独特方法。他们说，罗曼对这些难以捉摸的透镜超新星的研究对宇宙学的未来有着巨大的潜力。美国国家航空航天局（NASA）的南希-格蕾丝-罗曼太空望远镜是为了纪念NASA的第一位首席天文学家而命名的，它代表着我们在探索了解宇宙的道路上的一次飞跃。这个尖端天文台计划于2027年5月发射，旨在探索暗能量的奥秘、研究系外行星，并以前所未有的清晰度揭示宇宙的膨胀速度。罗曼太空望远镜利用先进的技术对宇宙进行大范围、细致的观测，将为我们提供对宇宙的重要见解，增强我们对宇宙组成、结构和演化的了解。资料来源：美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心天文学家正在研究宇宙中最紧迫的谜团之一--宇宙膨胀的速度--他们正准备利用美国国家航空航天局的南希-格蕾丝-罗曼太空望远镜（NancyGraceRomanSpaceTelescope），以一种新的方式研究这个谜团。一旦罗曼望远镜于2027年5月发射升空，天文学家们将在罗曼望远镜的大范围图像中寻找引力透镜状超新星，这些超新星可以用来测量宇宙的膨胀速度。天文学家有多种独立的方法来测量宇宙目前的膨胀率，即哈勃常数。不同的技术得出不同的值，称为哈勃张力。罗曼的大部分宇宙学研究都将针对难以捉摸的暗能量，因为暗能量会影响宇宙随时间的膨胀。这些研究的一个主要工具是一种相当传统的方法，它将Ia型超新星等天体的固有亮度与其感知亮度进行比较，从而确定距离。另外，天文学家也可以使用罗曼法来研究重力透镜超新星。这种探索哈勃常数的方法与传统方法不同，因为它基于几何方法，而不是亮度。这幅插图利用哈勃太空望远镜拍摄的雷夫斯达尔超新星图像，展示了大质量星系团MACSJ1149.6+2223的引力是如何弯曲并聚焦来自其背后的超新星的光线，从而产生爆炸恒星的多幅图像的。这种现象被称为引力透镜。引力透镜超新星为天文学家提供了一种计算哈勃常数--宇宙加速的速率--的独特方法。一个研究小组正准备利用美国宇航局即将于2027年5月发射的南希-格蕾丝-罗曼太空望远镜，让天文学家发现并研究这些罕见的天体。上图显示，当恒星爆炸时，它的光线穿过太空，遇到前景星系团。如果没有星系团，天文学家将只能探测到直射地球的超新星光线，并且只能看到超新星的单一图像。然而，在超新星多重成像的情况下，光路会被星系团的引力弯曲，并重新定向到新的光路上，其中有几条光路是指向地球的。因此，天文学家可以看到爆炸恒星的多幅图像，每幅图像都对应着其中一条改变的光路。每幅图像穿过星团的路线不同，到达地球的时间也不同，部分原因是光线到达地球的路径长度不同。精确测量多幅图像之间到达时间的差异，就可以得出一个距离组合，从而限制哈勃常数。在下图中，重定向光线穿过星团中的一个巨大椭圆星系。这个星系又增加了一层透镜作用，再一次改变了原本会错过我们的几条光路的方向，并将它们聚焦，使它们能够到达地球。资料来源：NASA、ESA、AnnFeild（STSCI）、JosephDePasquale（STSCI）、NASA、ESA、SteveA.Rodney（JHU）、TommasoTreu（UCLA）、PatrickKelly（UCBerkeley）、JenniferLotz（STSCI）、MarcPostman（STSCI）、ZoltG.Levay（STSCI）、FrontierSN小组、GLASS小组、HFF小组（STSCI）、CLASH小组。引力透镜的前景位于巴尔的摩的空间望远镜科学研究所（STScI）的卢·斯特罗格是准备对罗曼望远镜进行研究的团队的共同负责人，他说："罗曼是让引力透镜超新星研究起飞的理想工具。这些天体非常罕见，而且很难发现。我们不得不靠运气才能及早发现其中的几个。罗曼的大视野和高分辨率重复成像将有助于提高这些机会"。天文学家利用各种天文台，如美国宇航局的哈勃太空望远镜和詹姆斯-韦伯太空望远镜，在宇宙中发现了八颗引力透镜状超新星。然而，由于超新星的类型及其延时成像的持续时间，这八个超新星中只有两个是测量哈勃常数的可行候选者。当来自恒星爆炸等天体的光线在飞往地球的途中穿过星系或星系团，并被巨大的引力场偏转时，就会发生引力透镜现象。光线沿着不同的路径分裂，在天空中形成我们看到的超新星的多个图像。根据不同路径之间的差异，超新星图像会出现几小时到几个月，甚至几年的延迟。精确测量多幅图像之间到达时间的差异，就能得出距离组合，从而限制哈勃常数。罗曼望远镜的广泛勘测将能够以比哈勃更快的速度绘制宇宙地图，它在单幅图像中"看到"的面积是哈勃的100多倍。特别是，高纬度时域巡天将重复观测同一天空区域，这将使天文学家能够研究随时间变化的目标。这意味着将有大量的数据--每次超过50亿像素--需要进行筛选，以发现这些非常罕见的事件。斯特罗格是该计划的共同负责人，他是STScI的贾斯汀-皮埃尔（JustinPierel）。他解释说："这台新望远镜将使我们能够在一张快照中看到整个森林，而不是收集几张树木的照片。"由斯特罗格和皮埃尔领导的STScI小组正在通过美国宇航局太空和地球科学研究机会（ROSES）南希-格蕾丝-罗曼太空望远镜研究和支持参与机会计划资助的一个项目，为在罗曼数据中发现引力透镜超新星奠定基础。皮埃尔说："由于这些超新星非常罕见，要充分利用引力透镜超新星的潜力，就必须做好充分准备。我们希望提前准备好寻找这些超新星的所有工具，这样当数据到来时，我们就不用浪费任何时间来筛选数以兆字节计的数据了"。该项目将由美国国家航空航天局（NASA）各中心和全国各大学的研究人员组成的团队实施。准备工作将分几个阶段进行。研究小组将创建数据还原管道，用于在罗曼成像中自动检测引力透镜超新星。为了训练这些管道，研究人员还将创建模拟成像：需要50000个模拟透镜，而目前已知的实际透镜只有10000个。斯特罗格和皮埃尔团队创建的数据缩减管道将补充正在创建的管道，以便利用Ia型超新星研究暗能量。"罗曼望远镜确实是创建黄金标准引力透镜超新星样本的第一次机会，"斯特罗格总结道。"我们现在的所有准备工作都将产生所需的所有成分，以确保我们能够有效地利用宇宙学的巨大潜力"。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1419661.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1419661.htm

中国正在完成世界最大望远镜阵列的最后建设工作 主要研究目标是太阳

中国正在完成世界最大望远镜阵列的最后建设工作主要研究目标是太阳使得中国这台新的太阳望远镜如此引人入胜的原因除了它的尺寸之外，是它将为我们研究太阳打开新的大门。关于太阳的许多信息仍然是个谜，我们有可能看到来自该望远镜的数据在科学领域带来一些历史性的突破。新的望远镜将加入美国宇航局帕克太阳探测器、以及欧洲航天局的太阳轨道器研究太阳的行列，帕克太阳探测器于2018年发射，而欧空局的太阳轨道器于2020年发射。这些望远镜以及新的中国太阳望远镜一起，将为我们提供关于太阳的前所未有的数据。这台望远镜的建设时间也很合适，因为我们的太阳将在未来几年内进入其11年周期的高度活跃阶段。中国的太阳望远镜提供了一个"前排座位"，将让我们看到近年来一些最激烈的太阳事件--包括太阳耀斑、日冕物质抛射，甚至观测条件苛刻的太阳表面的事件，甚至还可以对恒星的演化提出新的观点。随着中国的太阳望远镜，以及帕克太阳探测器和太阳轨道器对太阳活动的纪录，接下来天文学家会更容易预测太阳风将如何接近地球。这可以帮助我们更好地准备应对任何问题，如危险的太阳耀斑和更多，这些耀斑往往会对我们的通信基础设施和卫星造成破坏，导致设备崩溃，GPS失去信号以及更多。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1332953.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1332953.htm

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

宇宙炼金术：韦伯望远镜首次窥见重元素碲的产生

宇宙炼金术：韦伯望远镜首次窥见重元素碲的产生研究人员利用各种望远镜观测到了一个明亮的伽马射线暴，揭示了中子星合并的过程，并探测到了稀有元素碲。这些发现源于千新星爆发，让人们对元素的产生有了更深入的了解，有望在未来有更先进的发现。由于詹姆斯-韦伯太空望远镜（JamesWebbSpaceTelescope）和一个高能事件的出现，天文学家现在离答案又近了一步：这是迄今为止探测到的第二亮的伽马射线暴，很可能是由两颗中子星合并引起的--它导致了一场被称为千新星的爆炸。利用韦伯望远镜惊人的灵敏度，科学家们首次从太空中捕捉到了千新星的中红外光谱，这标志着韦伯望远镜首次直接观察到了此类事件中的单个重元素。这幅由韦伯的近红外照相机（NIRCam）仪器拍摄的图像突出显示了GRB230307A的千新星和它的前宿主星系，以及它们所处的由其他星系和前景恒星组成的局域环境。这些中子星被踢出了它们的母星系，飞行了大约12万光年的距离，大约相当于银河系的直径，最终在几亿年后合并在一起。资料来源：NASA、ESA、CSA、STScI、AndrewLevan（IMAPP、Warw）一个科学家小组利用多个太空和地面望远镜，包括美国宇航局的詹姆斯-韦伯太空望远镜、美国宇航局的费米伽马射线太空望远镜和美国宇航局的尼尔-盖尔斯-斯威夫特天文台，观测到了一个异常明亮的伽马射线暴--GRB230307A，并确定了产生爆炸的中子星合并产生了这个伽马射线暴。韦伯还帮助科学家们在爆炸的余波中探测到了化学元素碲。元素周期表中与碲相近的其他元素--如地球上大部分生命所需的碘--也可能存在于千新星喷出的物质中。千新星是中子星与黑洞或另一颗中子星合并后产生的爆炸。这项研究的第一作者、荷兰拉德布德大学和英国华威大学的安德鲁-莱万（AndrewLevan）说："距离德米特里-门捷列夫（DmitriMendeleev）写下元素周期表仅有150多年的时间，现在我们终于可以开始填补这些最后的空白，了解万物是如何形成的。"这幅图表比较了詹姆斯-韦伯太空望远镜观测到的GRB230307A的千新星光谱数据和千新星模型。两者都显示在光谱中与碲相关的区域有一个明显的峰值，红色阴影区域。碲在地球上比铂还要稀有，韦伯望远镜对碲的探测标志着它首次直接观察到来自千新星的单个重元素。资料来源：NASA、ESA、CSA、JosephOlmsted（STScI）虽然中子星合并长期以来一直被理论认为是产生一些比铁重得多的稀有元素的理想"高压锅"，但天文学家之前在获取确凿证据时却遇到了一些障碍。千新星极为罕见，因此很难观测到这些事件。短伽玛射线暴（GRBs），传统上认为是那些持续时间少于两秒的伽玛射线暴，可能是这些不常发生的并合事件的副产品。(相比之下，长伽马射线暴可能会持续几分钟，通常与大质量恒星的爆炸性死亡有关）。GRB230307A的情况尤其引人注目。它是费米伽马射线太空望远镜在3月份首次探测到的，是50多年来观测到的第二亮的伽马射线暴，比费米观测到的典型伽马射线暴亮大约1000倍。它还持续了200秒，尽管起源不同，但仍被牢牢地归入了长持续伽马射线暴的类别。"这次爆裂属于长时间爆裂。它并不接近边界。但它似乎来自一颗正在合并的中子星，"论文合著者、路易斯安那州立大学费米小组成员埃里克-伯恩斯（EricBurns）补充说。Webb的NIRCam（近红外照相机）拍摄到的GRB230307A千新星和中子星的前宿主星系的图像，并配有罗盘箭头、比例尺和颜色键以供参考。向北和向东的罗盘箭头表示图像在天空中的方位。请注意，相对于地面地图上的方向箭头（从上往下看），天空中的北方和东方之间的关系（从下往上看）是颠倒的。刻度条以角秒为单位，角秒是天空中角度距离的量度。1弧秒等于1/3600弧度。(满月的角直径约为0.5度）天空中覆盖1弧秒的物体的实际大小取决于它与望远镜的距离。这幅图像显示的是不可见的近红外光波长，这些波长已被转换成可见光颜色。色键显示了采集光线时使用的NIRCam滤光片。每个滤光片名称的颜色就是用来表示通过该滤光片的红外光的可见光颜色。资料来源：NASA、ESA、CSA、STScI、AndrewLevan（IMAPP、Warw）地面和太空中的许多望远镜通力合作，使得科学家们在首次探测到天体爆发时就能拼凑出有关这一事件的大量信息。这是卫星和望远镜如何合作见证宇宙变化的一个范例。在首次探测后，包括尼尔-盖尔斯-斯威夫特天文台在内的一系列来自地面和太空的密集观测开始行动，在天空中精确定位源，并跟踪其亮度的变化情况。这些伽马射线、X射线、光学、红外线和无线电观测结果表明，光学/红外线对应物很微弱，演化很快，而且变得非常红--这是千新星的特征。意大利INAF-布雷拉天文台的研究合著者OmSharanSalafia说："这种类型的爆炸非常迅速，爆炸中的物质也在迅速膨胀。随着整个云的膨胀，物质迅速冷却，其光的峰值在红外线中变得可见，并在几天到几周的时间尺度上变得更红。"在以后的时间里，从地面上研究这颗千新星是不可能的，但现在的条件对于韦伯的近红外相机（NIRCam）和近红外摄谱仪（NIRSpec）来说，却是观测这个动荡环境的绝佳条件。光谱中的宽线显示出物质是以高速喷射出来的，但有一个特征非常明显：碲发出的光，这种元素在地球上比铂还要稀有。韦伯望远镜高度敏感的红外功能帮助科学家们确定了产生千新星的两颗中子星的"老家"：距离合并地点约12万光年的一个螺旋星系。在事件发生之前，它们曾经是两颗普通的大质量恒星，在它们的母星系螺旋星系中形成了一个双星系统。由于双星之间存在引力束缚，两颗恒星分别在两个不同的场合被发射到了一起：其中一颗恒星以超新星的形式爆炸，变成了一颗中子星，而另一颗恒星也紧随其后。在这种情况下，尽管发生了两次爆炸颠簸，这两颗中子星仍然是一个双星系统，并被踢出了它们的母星系。这对中子星穿越了大约相当于银河系直径的距离，几亿年后才合并在一起。由于太空望远镜和地面望远镜以互补的方式研究宇宙变化的机会越来越多，科学家们预计未来会发现更多的千新星，例如，虽然韦伯望远镜能比以往任何时候都更深入地窥视太空，但美国宇航局即将推出的南希-格雷斯-罗曼太空望远镜的非凡视场将使天文学家能够侦察这些爆炸发生的地点和频率。英国伯明翰大学本-贡佩兹（BenGompertz）是这项研究的合著者之一。他表示："随着我们观测次数的增加，模型也会随之改进，光谱也会随时间发生更多变化。韦伯无疑为我们做更多的事情打开了大门，它的能力将彻底改变我们对宇宙的认识。"这些发现已发表在《自然》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1392633.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1392633.htm

詹姆斯-韦伯望远镜捕捉到惊人的星系合并现象

詹姆斯-韦伯望远镜捕捉到惊人的星系合并现象该图像展示了一对正在合并的星系，称为IIZW96。据美国宇航局称，这些星系距离地球大约5亿光年，位于海豚座。使得这次合并如此引人注意的是气体和恒星的颜色结合在一起的方式，它为天文学家提供了关于星系演变如何发生的更多信息。早在2022年11月，IIZW96的星系合并是韦伯的前台和中心。图片来源。欧空局/韦伯，美国宇航局和加空局，L.Armus,A.Evans事实上，许多天文学家认为，我们自己的银河系有一天会与另一个星系合并，他们称之为"银河系的命运"。当这种情况发生时，银河系中央的超大质量黑洞无疑也会看到一些大的变化，所以这确实让人想知道，与银河系的合并究竟会给它和其他相关星系带来什么。詹姆斯-韦伯太空望远镜还有很长的寿命。该望远镜在2022年7月交付了它的第一批图像，为我们提供了更多关于早期宇宙的数据，同时也有助于展示该望远镜在捕捉星系合并和其他宇宙事件的图像方面有多么强大。通过这张IIZW96的图像，该望远镜继续兑现其承诺，帮助天文学家了解更多关于宇宙和我们的星系如何运作。一项突破甚至使我们有可能利用韦伯看到暗物质。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1337435.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1337435.htm

ESA 欧几里得望远镜释出了首批图像

ESA欧几里得望远镜释出了首批图像欧洲航天局（ESA）的欧几里得望远镜释出了首批图像。望远镜于今年7月1日发射，以古希腊数学家欧几里得的名字命名，它的轨道位置是日地之间的拉格朗日L2点，距离地球160万公里。到达预定轨道之后，还需要花2个月时间测试和校准仪器。工程师在调试期间望远镜遇到了一系列问题，如无法锁定恒星拍摄稳定图像，以及光污染等。随着首批图像的发布，这些问题都已经解决。欧几里得望远镜的目标是测绘宇宙中暗物质的大尺度分布结构，并确认暗能量的性质。望远镜的口径为1.2米，它主要通过近红外光波长观测宇宙。（题图：螺旋星系IC342[“隐藏星系”]很难看到，因为它位于银河系的远端）来源，频道：@kejiqu群组：@kejiquchat