詹姆斯·韦伯太空望远镜以新的视角观测火星

詹姆斯·韦伯太空望远镜以新的视角观测火星据CNET报道，人们对火星的标准看法是，它是一个微红的岩石行星，就像这张哈勃图像中的样子。然而，詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）是用红外线来观察宇宙的。它对火星的首次观测表明它将能够以令人兴奋的新方式研究这颗红色星球。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1318177.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1318177.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

NASA韦伯太空望远镜捕捉到宇宙“蜘蛛”的图像

NASA韦伯太空望远镜捕捉到宇宙“蜘蛛”的图像美国宇航局（NASA）的詹姆斯-韦伯太空望远镜在一个名为剑鱼座30（30Doradus）的恒星“苗圃”中发现了数千颗从未见过的年轻恒星。由于在以前的望远镜图像中出现了尘埃状的细丝，该星云被昵称为“蜘蛛星云”(TarantulaNebula)，长期以来一直是研究恒星形成的天文学家的最爱。除了年轻的恒星，韦伯还揭示了遥远的背景星系，以及星云的气体和尘埃的详细结构和组成。“蜘蛛星云”位于大麦哲伦星系的16.1万光年之外，是离我们银河系最近的星系--本地组中最大和最明亮的恒星形成区。它是天文学家所知的最热、质量最大的恒星的家园。韦伯的三个高分辨率红外仪器都集中在“蜘蛛星云”上。用韦伯的近红外相机（NIRCam）来观察，这个区域就像一个“正在爬行的狼蛛”的家，里面有它的蜘蛛丝。在NIRCam图像中，星云中心的空洞被来自大质量年轻恒星群的爆炸性辐射掏空了，这些恒星在图像中闪烁着淡淡的蓝色。只有星云周围最密集的区域能够抵御这些恒星强大的恒星风的侵蚀，形成似乎指向星团的“柱子”。这些“柱子”包含了正在形成的原生星，它们最终将从它们的尘埃茧中出来，轮流塑造星云。韦伯的近红外光谱仪（NIRSpec）捕捉到一颗非常年轻的恒星正在这样做。天文学家们之前认为这颗恒星可能更老一些，并且已经在清理自己周围的“气泡”的过程中了。然而，NIRSpec显示，这颗恒星只是刚刚开始从它的“柱子”中走出来，并且仍然在自己周围保持着一层绝缘的尘埃云。如果没有韦伯在红外波长下的高分辨率光谱，这段正在形成的恒星就不可能被发现。当用韦伯的中红外仪器（MIRI）探测到的较长的红外波长来观察时，该区域呈现出一种不同的外观。炽热的恒星逐渐消失，而较冷的气体和尘埃则发亮。在恒星孕育云中，光点表示嵌入的原恒星，仍在增加质量。虽然较短波长的光被星云中的尘埃颗粒吸收或散射，因此永远无法到达韦伯而被探测到，但较长的中红外波长却能穿透这些尘埃，最终揭示出一个以前不为人知的宇宙环境。“蜘蛛星云”令天文学家感兴趣的原因之一是，该星云具有类似于在“宇宙正午”观察到的巨大的恒星形成区的化学成分类型。那时候，宇宙只有几十亿年的历史，恒星的形成正处于高峰期。我们银河系中的恒星形成区不会以与“蜘蛛星云”相同的速度产生恒星，并且具有不同的化学成分。这使得“蜘蛛星云”成为最接近（即最容易看到细节）宇宙中正在发生的事情的例子，因为它达到了它的辉煌的“正午”。韦伯将为天文学家提供机会，将对“蜘蛛星云”中的恒星形成的观测与望远镜对“宇宙正午”实际时代的遥远星系的深入观测进行比较和对比。尽管人类有数千年的观星经验，但恒星的形成过程仍有许多谜团。其中许多是由于我们以前无法获得清晰的图像，以了解恒星“苗圃”厚厚的云层背后所发生的一切。韦伯已经开始揭示一个从未见过的宇宙，而它在改写恒星创造故事方面才刚刚开始。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1313419.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1313419.htm