韦伯太空望远镜发现神秘的大质量远古星系JWST-7329

韦伯太空望远镜发现神秘的大质量远古星系JWST-7329JWST-7329：一个罕见的大质量星系，形成于宇宙早期。这张詹姆斯-韦伯太空望远镜NIRCAM图像显示了一个红色圆盘星系，但仅凭图像很难将它与其他天体区分开来。利用JWST对其光线进行的光谱分析揭示了它的反常性质--它形成于大约130亿年前，尽管它所包含的恒星质量是我们今天银河系的4倍。图片来源：詹姆斯-韦伯太空望远镜结果发现，在110多亿年的宇宙早期就已经出现了大质量星系（宇宙红移为3.2），而其形成时间更是要再早15亿年（红移约为11）以上，这一观测结果颠覆了目前的建模，因为暗物质还没有积累到足够的浓度来为恒星的形成提供种子。斯威本科技大学特聘教授卡尔-格莱兹布鲁克（KarlGlazebrook）领导了这项研究，并带领国际团队利用JWST对这个大质量静止星系进行了光谱观测。"我们追逐这个特殊的星系已经七年了，我们用地球上最大的两台望远镜观察了它好几个小时，想知道它的年龄有多大。但它太红、太暗，我们无法测量。最后，我们不得不离开地球，用JWST来确认它的性质。"美国国家航空航天局（NASA）的詹姆斯-韦伯太空望远镜是哈勃太空望远镜的后继者，也是有史以来送入太空的最强大的红外科学观测站。在距离地球近一百万英里的轨道上，韦伯研究宇宙中一些最遥远的天体。资料来源：美国国家航空航天局星系的形成是现代天体物理学的一个基本范式，它预示着观察到大质量星系的数量会在宇宙早期急剧下降。现在，早在宇宙大爆炸后的10到20亿年，就已经观测到了质量极大的静态星系，这对以前的理论模型提出了挑战。格拉兹布鲁克特聘教授与世界各地的顶尖研究人员合作，其中包括ThemiyaNanayakkara博士、LalitwadeeKawinwanichakij博士、ColinJacobs博士、HarryChittenden博士、GlennGKacprzak副教授以及斯威本天体物理学和超级计算中心的IvoLabbe副教授。"这在很大程度上是一个团队的努力，从我们在2010年开始的红外巡天，导致我们确定这个星系是不寻常的，到我们在凯克和甚大望远镜上花了很多时间尝试，但都未能确认它，直到最后一年，我们花了巨大的精力来弄清楚如何处理JWST的数据并分析这个光谱。"ThemiyaNanayakkara博士领导了对JWST数据的光谱分析，他说："我们现在超越了过去的可能，确认了宇宙深处存在的最古老的大质量静态怪兽。这突破了我们目前对星系如何形成和演化的理解界限。现在的关键问题是，它们如何在宇宙早期如此快速地形成，以及是什么神秘机制导致它们在宇宙其他部分形成恒星时突然停止形成恒星？"国际射电天文研究中心（ICRAR）西澳大利亚大学节点的克劳迪娅-拉戈斯（ClaudiaLagos）副教授在为这项研究建立暗物质浓度演变理论模型方面发挥了关键作用。她说："星系的形成在很大程度上取决于暗物质的聚集方式。在宇宙中如此之早出现这些质量极大的星系，对我们的宇宙学标准模型提出了重大挑战。这是因为我们认为，承载这些大质量星系的大质量暗物质结构还没有来得及形成。我们需要进行更多的观测，以了解这些星系可能有多常见，并帮助我们了解这些星系的真正质量有多大"。格拉兹布鲁克特聘教授希望这能为我们了解暗物质物理学打开一个新的局面。"JWST已经发现越来越多的证据，证明大质量星系形成的时间较早。这一结果创下了这一现象的新纪录。虽然它非常引人注目，但这只是一个天体。但我们希望能找到更多，如果真的找到了，这将真正颠覆我们对星系形成的看法。"编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1418671.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1418671.htm

韦伯太空望远镜发现了宇宙中最早的星系

韦伯太空望远镜发现了宇宙中最早的星系早先来自韦伯的数据提供了这种婴儿星系的候选者。现在，这些目标已经通过获得光谱观测得到了确认，揭示了来自这些令人难以置信的微弱星系的光的指纹中的特征和独特的模式。"证明这些星系确实是居住在早期宇宙中这是至关重要的。"来自英国赫特福德大学的天文学家和共同作者艾玛-柯蒂斯-莱克说："较近的星系很有可能伪装成非常遥远的星系。看到光谱后发现，正如我们所希望的那样，确认这些星系处于我们视野的真正边缘，有些星系比哈勃能看到的还要远！。这是该任务的一个巨大的令人兴奋的成就"。这些观测结果是科学家们合作的结果，他们领导开发了韦伯号上的两个仪器，即近红外相机（NIRCam）和近红外光谱仪（NIRSpec）。对最微弱和最早期的星系的调查是这些仪器概念背后的主要动机。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，在两年内分配给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。"这些结果是NIRCam和NIRSpec团队共同执行这项观测计划的结果，"共同作者、图森亚利桑那大学的NIRCam首席调查员MarciaRieke说。JADES的第一轮观测集中在哈勃太空望远镜的超深场内和周围地区（见下图）。20多年来，这一小片天空一直是几乎所有大型望远镜的目标，建立了一个横跨整个电磁波谱的异常敏感的数据集。现在，韦伯正在增加其独特的视角，提供迄今为止获得的最微弱和最清晰的图像。JADES计划从NIRCam开始，利用超过10天的任务时间，以九种不同的红外颜色观察该区域，并产生了精美的天空图像。该区域比哈勃太空望远镜制作的最深的红外图像大15倍，但在这些波长下却更加深邃和清晰。当从一英里外观看时，该图像仅有人类的大小。然而，它充斥着近10万个星系，每个星系都被捕捉到了它们历史上的某个时刻，距今已有数十亿年。"我们第一次发现了大爆炸后仅3.5亿年的星系，而且我们可以对它们奇妙的距离有绝对的信心，"来自加利福尼亚大学圣克鲁兹分校的共同作者、NIRCam科学小组成员布兰特-罗伯逊（BrantRobertson）分享道。"在如此令人惊叹的美丽图像中发现这些早期星系是一种特殊的体验。"从这些图像中，早期宇宙中的星系可以通过其多波长的颜色这一特征来区分。随着宇宙的扩张，光的波长被拉长，而来自这些最年轻的星系的光被拉长了14倍之多。天文学家们寻找那些在红外线中可见的微弱星系，但它们的光在一个关键波长处突然中断。每个星系光谱中的截止点的位置会因宇宙的膨胀而发生偏移。JADES团队搜索了韦伯的图像，寻找这些独特的候选者。然后，他们使用NIRSpec仪器，在一个跨越三天的单一观测期，总共收集了28个小时的数据。该小组收集了来自250个微弱星系的光线，使天文学家能够研究每个星系中的原子在光谱上印出的图案。这产生了对每个星系红移的精确测量，并揭示了这些星系中气体和恒星的特性。"来自意大利ScuolaNormaleSuperiore的天文学家和共同作者StefanoCarniani说："这些是迄今为止最微弱的红外光谱。"它们揭示了我们希望看到的东西：对星系间氢的散射所导致的光的截止波长的精确测量。"所研究的四个星系特别特别，因为它们被发现处于一个前所未有的早期时代。研究结果提供了光谱学确认，这四个星系位于红移10以上，包括两个位于红移13。这相当于宇宙大约有3.3亿年历史的时候，为寻找遥远的星系设定了一个新的前沿阵地。这些星系由于离我们很远，所以非常暗淡。天文学家们现在可以探索它们的特性，这要归功于韦伯的精湛灵敏度。来自英国剑桥大学的天文学家和共同作者SandroTacchella解释说："如果不了解星系发展的初始阶段，就很难了解它们。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为我们带来的变革性机会，很高兴能够在揭示这个谜团中发挥作用。"JADES将在2023年继续对另一领域进行详细研究，这个领域以标志性的哈勃深场为中心（见上图），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，研究设施的管理方已经批准了数百小时的额外时间。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1334959.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1334959.htm

詹姆斯·韦伯太空望远镜在神秘天体中发现热沙云

詹姆斯·韦伯太空望远镜在神秘天体中发现热沙云据外媒9月15日报道，近年来，来自美国宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜持续对宇宙进行着研究。目前为止，该太空望远镜帮助科学家发现过很多神奇的现象，而最新的一个就是褐矮星的大气层似乎充满了热沙云。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1316549.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1316549.htm

韦伯太空望远镜揭示塑造行星系统的无形力量

韦伯太空望远镜揭示塑造行星系统的无形力量詹姆斯-韦伯太空望远镜的NIRCam仪器看到的猎户座星云内部区域。资料来源：NASA、ESA、CSA、数据缩减和分析：PDRs4AllERS小组；图形处理S.Fuenmayor通过观测一个名为d203-506的原行星盘，他们发现了大质量恒星在形成不到一百万年的行星系统过程中所起的关键作用。这项研究由图卢兹国家科学研究中心（CNRS）的奥利维尔-贝内（OlivierBerné）博士领导，以《在原行星盘中观测到的远紫外光驱动的光蒸发流》为题发表在《科学》杂志上。这些恒星的质量大约是太阳的十倍，更重要的是，它们的光亮度是太阳的十万倍，在这些系统附近形成的任何行星都会受到非常强烈的紫外线辐射。根据行星系中心恒星的质量，这种辐射既可以帮助行星的形成，也可以通过分散行星的物质来阻止它们的形成。在猎户座星云中，科学家们发现，由于大质量恒星的强烈辐照，类似木星的行星将无法在行星系d203-506中形成。该团队由来自仪器、数据缩减和建模等领域的众多专家组成。JWST的数据与阿塔卡马大型毫米波阵列（ALMA）收集的数据相结合，以确定气体中的物理条件。计算得出的星盘质量损失速度意味着，整个星盘的蒸发速度将快于一颗巨行星的形成速度。科隆大学天体物理研究所的YokoOkada博士说："团队多年来做出了许多贡献，包括制定观测计划和评估数据，这些成果的取得令人欣喜，标志着我们在了解行星系统的形成方面迈出了重要一步。"猎户座星云中的JWST数据非常丰富，让科学家们忙于在恒星和行星形成以及星际介质演化领域进行各种详细分析。编译自:ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1422706.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1422706.htm

詹姆斯·韦伯太空望远镜揭开了遥远星系的精致面纱

詹姆斯·韦伯太空望远镜揭开了遥远星系的精致面纱NIRCam是韦伯的主要成像器，覆盖0.6至5微米的红外波长范围。NIRCam探测到最早的恒星和正在形成过程中的星系、附近星系的恒星群以及银河系和柯伊伯带天体中的年轻恒星发出的光。PEARLS项目是最近发表在《天文学杂志》上的一项研究的主题，该研究团队包括亚利桑那州立大学地球和空间探索学院的RogierWindhorst教授、研究科学家RolfJansen、副研究科学家SethCohen、研究助理JakeSummers和研究生助理RosaliaO'Brien，同时还有许多其他研究者的贡献。照片来源：NASA、ESA、CSA、RolfA.Jansen（ASU）、JakeSummers（ASU）、RosaliaO'Brien（ASU）、RogierWindhorst（ASU）、AaronRobotham（UWA）、AntonM.Koekemoer（STSCI）、ChristopherWillmer（Arizona大学）和JWSTPEARLS团队；图片处理：RolfA.Jansen（ASU）和AlyssaPagan（STSCI）。对于研究人员来说，PEARLS计划的最早的星系图像显示了大规模星系团背景中物体的引力透镜量，使研究小组能够看到其中一些非常遥远的物体。在这些相对较深的领域之一（如上图所示），该团队通过令人惊叹的多色图像来识别具有活跃核的互动星系。Windhorst和他的团队的数据显示了巨大黑洞的证据，在其中心你可以看到吸积盘--落入黑洞的东西在星系中心非常明亮地闪耀。另外，很多星系的星星显示出来，就像你的汽车挡风玻璃上的水滴一样--就像你在星系间的空间里"行驶"。这个五彩缤纷的领域是从黄道面直线上升的，黄道面是地球和月球，以及所有其他行星围绕太阳运行的平面。Windhorst说："二十多年来，我一直与一个大型的国际科学家团队合作，准备我们的韦伯科学计划。韦伯的图像确实是惊人的，真的超出了我最疯狂的梦想。它们使我们能够测量闪耀到非常微弱的红外极限的星系的数量密度以及它们产生的光的总量。这种光比在这些星系之间测量的非常暗的红外天空要暗得多"。研究小组在这些新图像中可以看到的第一件事是，许多在哈勃旁边或真正看不见的星系在韦伯拍摄的图像中是明亮的。这些星系距离太远，以至于恒星发出的光线被拉长了。研究小组用韦伯望远镜重点研究了北黄道极点时域--由于它在天空中的位置，很容易被看到。Windhorst和团队计划对其进行四次观测。第一次观测由两片重叠反射镜片完成，产生的图像显示了与月亮距离的10个萤火虫的亮度一样微弱的物体。韦伯的终极探测极限是一两只萤火虫。图像中可见的最微弱的红色物体是遥远的星系，可以追溯到大爆炸后的最初几亿年。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1337221.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1337221.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