研究人员展示了"挤压"红外光的新方法

研究人员展示了"挤压"红外光的新方法 研究人员已经证明，一种特定类型的氧化物膜可以比块体晶体更有效地限制红外光，这对下一代红外成像技术具有重要意义。这些薄膜膜在压缩波长的同时保持所需的红外频率，从而实现更高的图像分辨率。研究人员利用过渡金属钙钛矿材料和先进的同步加速器近场光谱，表明这些膜中的声子极化子可以将红外光限制在其波长的 10% 以内。这一突破可能带来光子学、传感器和热管理领域的新应用，并可能轻松集成到各种设备中。图片来源：北卡罗来纳州立大学 Yin Liu“薄膜膜保持了所需的红外频率，但压缩了波长，使成像设备能够以更高的分辨率捕捉图像，”该论文的共同通讯作者、北卡罗来纳州立大学材料科学与工程助理教授 Yin Liu 说道。“我们已经证明，我们可以将红外光限制在其波长的 10% 以内，同时保持其频率 - 这意味着波长循环所需的时间相同，但波峰之间的距离要近得多。块状晶体技术将红外光限制在其波长的 97% 左右。”“这种行为以前只是理论上的，但我们能够通过我们制备薄膜膜的方式和我们对同步加速器近场光谱的新用途首次在实验中证明它，”该论文的共同主要作者、北卡罗来纳州立大学材料科学与工程助理教授 Ruijuan Xu 说道。为了这项工作，研究人员使用了过渡金属钙钛矿材料。具体来说，研究人员使用脉冲激光沉积在真空室中生长出 100 纳米厚的钛酸锶 (SrTiO3) 晶体膜。这种薄膜的晶体结构质量很高，这意味着它几乎没有缺陷。然后将这些薄膜从生长它们的基底上取下，并放置在硅基底的氧化硅表面上。研究人员随后利用劳伦斯伯克利国家实验室先进光源的技术，在钛酸锶薄膜暴露于红外光时对其进行同步近场光谱分析。这使研究人员能够在纳米级捕捉到材料与红外光的相互作用。要了解研究人员学到了什么，我们需要讨论声子、光子和极化子。声子和光子都是能量在材料之间传播的方式。声子本质上是由原子振动引起的能量波。光子本质上是电磁能的波。可以把声子看作是声能的单位，而光子是光能的单位。声子极化子是准粒子，当红外光子与“光学”声子（即可以发射或吸收光的声子）耦合时就会产生。“理论论文提出了这样一种观点，即过渡金属钙钛矿氧化物膜将允许声子极化子限制红外光，”刘说。“而我们的工作现在表明，声子极化子确实限制了光子，并且还阻止光子超出材料表面。这项工作建立了一类用于控制红外波长光的新型光学材料，在光子学、传感器和热管理方面具有潜在的应用，想象一下，能够设计出使用这些材料通过将热量转化为红外光来散热的计算机芯片。”“这项工作也令人兴奋，因为我们展示的制造这些材料的技术意味着薄膜可以很容易地与各种各样的基底集成，”徐说。“这应该可以轻松地将这些材料整合到许多不同类型的设备中。”编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

新研发的红外线滤镜可让日常眼镜兼作夜视镜片

新研发的红外线滤镜可让日常眼镜兼作夜视镜片 夜视技术应用广泛，从体育运动到军事和医疗行动。然而，这些技术受到笨重的光处理和低温冷却组件的限制，同时还依赖于窄带隙半导体（如 InGaAs），而这种半导体需要低温运行且噪声水平较高。此外，这些系统通常会阻挡可见光。这些装备可能重达两磅多，因此戴上护目镜进行夜跑是不切实际的，甚至可能是不安全的。澳大利亚的研究人员现在发现，利用基于元表面的上转换技术一种可以同时捕捉红外光和可见光的超薄材料可以增强日常眼镜的夜视能力。他们上个月在《先进材料》（Advanced Materials）杂志上发表了这一研究成果。TMOS 是澳大利亚研究理事会（ARC）的变革性元光学系统卓越中心，该中心的研究人员创造了一种比保鲜膜还薄的红外滤光片，重量不到一克，有朝一日可以安装在一副普通眼镜上。了解一下传统的夜视技术，就会明白这种滤波器任务的复杂性。传统的夜视技术要求红外光子通过一个透镜，遇到一个光电阴极，光电阴极将这些光子转化为电子，电子再通过一个微通道板，以增加产生电子的数量。这些电子通过荧光屏重新转化为光子，产生肉眼可见的强化可见图像。这些元件需要低温冷却，以防止热噪声加剧。相比之下，在基于元表面的上转换技术中，光子通过单个谐振元表面，与泵浦光束混合。共振元表面增强了光子的能量，将其转换为可见光光谱，无需进行电子转换。它还能在室温下工作，无需笨重的冷却系统。此外，利用上转换技术，成像系统可以在一张图像中同时捕捉可见光和不可见光。研究人员最初的技术采用了砷化镓元表面。新的元表面由铌酸锂制成，在可见光范围内完全透明，因此效率更高。此外，光子束在更宽的表面区域传播，限制了数据的角度损失。研究人员首次展示了高分辨率上转换成像技术，将非局部元表面中的1550纳米红外光转换为可见的550纳米光。研究报告的作者罗西奥-卡马乔-莫拉莱斯（Rocio Camacho Morales）说，他们之所以选择这些波长，是因为1550 nm红外光通常用于电信领域，而550 nm是人眼高度敏感的可见光。"未来的研究将包括扩大该设备的敏感波长范围，旨在获得宽带红外成像，以及探索图像处理，包括边缘检测"。 ... PC版： 手机版：

解码恒星起源：韦伯对NGC 604的红外洞察力

解码恒星起源：韦伯对NGC 604的红外洞察力 这张来自 NASA 詹姆斯-韦伯太空望远镜的 NIRCam（近红外照相机）的恒星形成区 NGC 604 的图像显示了来自明亮、炽热的年轻恒星的恒星风是如何在周围的气体和尘埃中形成空洞的。图片来源：NASA、ESA、CSA、STScI以恒星形成区 NGC 604 为例。这个区域位于 273 万光年外的三角座星系附近，与我们熟悉的银河系中的猎户座星云等恒星诞生区相似，但它的范围要大得多，而且包含了更多新近形成的恒星。这种区域是更遥远的"星爆"星系的小规模版本，它们经历了极高的恒星形成速度。这张来自美国宇航局詹姆斯-韦伯太空望远镜的中红外成像仪（MIRI）拍摄的恒星形成区 NGC 604 的图像，显示了大量较冷气体和尘埃云在中红外波段是如何发光的。该区域是恒星形成的温床，是 200 多颗最热、质量最大的恒星的家园，它们都处于生命的早期阶段。图片来源：NASA、ESA、CSA、STScI恒星的形成及其所处的混沌环境是宇宙研究中研究得最透彻的领域之一，但同时也是最神秘的领域之一。美国国家航空航天局（NASA）的詹姆斯-韦伯太空望远镜（James Webb Space Telescope）正在以前所未有的方式揭开这些复杂过程的神秘面纱。韦伯望远镜的近红外相机（NIRCam）和中红外光谱仪（MIRI）拍摄的两幅新图像展示了恒星形成区NGC 604，它位于三角座星系（M33）中，距离地球273万光年。在这些图像中，洞穴般的气泡和伸展的气体细丝刻画出了比过去看到的更详细、更完整的恒星诞生过程。在 NGC 604 的尘封气体包层中，隐藏着 200 多颗最炽热、质量最大的恒星，它们都处于生命的早期阶段。这些恒星分为 B 型和 O 型，后者的质量可能是太阳的 100 多倍。在附近的宇宙中发现如此密集的恒星是非常罕见的。事实上，在我们的银河系中也没有类似的区域。大质量恒星的集中，加上相对较近的距离，意味着 NGC 604 为天文学家提供了一个在这些天体生命早期对其进行研究的机会。这段视频比较了哈勃太空望远镜的 WFPC2（宽视场和行星相机 2）在可见光下、詹姆斯-韦伯太空望远镜的 NIRCam（近红外相机）在近红外下以及韦伯的 MIRI（中红外光谱仪）在中红外下拍摄的恒星形成区 NGC 604 的图像。资料来源：NASA、ESA、CSA、Alyssa Pagan（STScI）在韦伯的近红外 NIRCam 图像（图像位于本页顶部）中，最明显的特征是呈鲜红色的卷须状和团块状发射物，它们从看起来像空地或星云中的大气泡的区域延伸出来。来自最亮、最热的年轻恒星的恒星风刻画出了这些空洞，同时紫外线辐射使周围的气体电离。这些电离氢呈现出白色和蓝色的幽光。韦伯近红外图像中明亮的橙色条纹标志着碳基分子的存在，这种分子被称为多环芳烃（PAHs）。这种物质在星际介质以及恒星和行星的形成过程中发挥着重要作用，但其来源却是一个谜。当你远离眼前的尘埃空地时，更深的红色代表分子氢。这种较冷的气体是恒星形成的主要环境。这幅由韦伯的 NIRCam（近红外相机）拍摄的 NGC 604 图像显示了罗盘箭头、比例尺和供参考的色键。向北和向东的罗盘箭头显示了图像在天空中的方位。刻度条标注的单位是光年，即光在一个地球年所走过的距离。(光传播的距离等于刻度条的长度需要 3 年）。一光年约等于 5.88 万亿英里或 9.46 万亿公里。这张图片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的颜色。色键显示了收集这些光线时使用了哪些 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韦伯望远镜精湛的分辨率还让我们了解到一些以前看起来与主星云无关的特征。例如，在韦伯的图像中，有两颗明亮、年轻的恒星在中央星云上方的尘埃中挖出了洞，通过弥漫的红色气体连接在一起。在美国国家航空航天局哈勃太空望远镜的可见光成像中，这两颗恒星看起来是独立的斑点。韦伯用中红外波段观测到的景象也从一个新的角度展示了这一区域丰富多彩的动态活动。在 NGC 604 的 MIRI 视图中（页首第二张图片），恒星的数量明显较少。这是因为热恒星在这些波长下发出的光要少得多，而较大的较冷气体和尘埃云则会发光。这张图片中看到的一些恒星属于周围的星系，它们是红超巨星这些恒星温度低，但体积非常大，直径是太阳的数百倍。此外，在 NIRCam 图像中出现的一些背景星系也逐渐消失。在 MIRI 图像中，蓝色的物质卷须表示多环芳香烃的存在。据估计，NGC 604 的年龄约为 350 万年。发光气体云的直径约为 1300 光年。编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：

NASA近地天体探测器（NEOWISE）已经发布了其第10年的红外数据

NASA近地天体探测器（NEOWISE）已经发布了其第10年的红外数据 这幅艺术家的构想图展示了宽视场红外巡天探测器（WISE）航天器在环绕地球的轨道上运行的情况。在 NEOWISE 任务中，它将发现小行星并描述其特征。图片来源：NASA/JPL-Caltech美国宇航局/JPL-加州理工学院时域天文学可以帮助科学家看到遥远变星的亮度变化，并观测到遥远的黑洞在吞噬物质时发出的耀眼光芒。但是近地天体监视卫星特别关注我们地球附近的宇宙环境，它所进行的时域红外测量用于行星科学，尤其侧重于小行星和彗星。NEOWISE 是近地天体宽视场红外巡天探测器（Near-Earth Object Wide-field Infrared Survey Explorer）的简称，是美国国家航空航天局（NASA）行星防御战略的重要组成部分，它帮助该机构完善小行星和彗星的轨道，同时估算它们的大小。其中一个例子就是具有潜在危险的小行星阿波菲斯，它将于 2029 年接近我们的地球。这幅太阳系自上而下的动画视图显示了近地天体监视卫星（NEOWISE）自2014年重新启动以来的十年间所探测到的所有小行星和彗星的位置。资料来源：IPAC/加州理工学院/亚利桑那大学通过从低地轨道位置反复观测天空，NEOWISE 对 44,000 多个太阳系天体进行了 145 万次红外测量。其中包括 3000 多个近地天体，该太空望远镜发现了其中的 215 个。其中 25 颗是彗星，包括著名的 NEOWISE 彗星。亚利桑那大学和加州大学洛杉矶分校的 NEOWISE 首席研究员 Amy Mainzer 说："这台空间望远镜是描述未来可能对地球造成危害的近地天体特征的主力军。近地天体监视卫星为科学界免费提供的数据将为几代人带来回报"。从数据到发现该任务由美国宇航局喷气推进实验室管理，每天三次向美国跟踪和数据中继卫星系统（TDRSS）网络发送数据，然后由该网络将数据传送到位于加利福尼亚州帕萨迪纳的加州理工学院天文数据研究中心IPAC。IPAC 将原始数据处理为可在线访问的完全校准图像。它还会生成近地天体探测结果，并将其发送给小行星中心国际公认的太阳系天体位置测量信息交换中心。通过在不同时间搜索同一片天空的多幅图像，科学家们可以捕捉到各个小行星和彗星的运动轨迹。IPAC NEOWISE 科学数据系统的首席科学家 Roc Cutri 说："我们生成的科学产品能够识别天空中的特定红外源，并精确地确定其位置和亮度，从而使发现成为可能。当我第一次看到这些数据时，最有趣的事情就是知道以前没有人见过这些数据。这让它处于进行真正探索的独特位置"。IPAC 还将为NASA 的近地天体勘测器提供数据产品，该勘测器的发射目标是不早于 2027 年。下一代空间巡天望远镜由JPL 管理，Mainzer 担任首席研究员，它将寻找一些最难发现的近地天体，如不反射太多可见光但在红外光下更闪亮的暗色小行星和彗星。两个任务，一个航天器近地天体红外巡天探测器（NEOWISE）航天器于 2009 年发射升空，但其任务和名称有所不同：它是宽视场红外巡天探测器（Wide-field Infrared Survey Explorer，简称 WISE），其任务是勘测整个天空。作为红外望远镜，WISE 研究遥远的星系、相对较冷的红矮星、爆炸的白矮星、排气彗星以及近地天体。红外望远镜需要低温冷却剂，以防止航天器的热量干扰其观测。在 WISE 望远镜的冷却剂耗尽，无法再观测宇宙中最冷的天体后，NASA 于 2011 年让航天器进入休眠状态。但由于该望远镜仍能探测到彗星和小行星被太阳加热时发出的红外光，梅因泽提议重新启动航天器，对它们进行观测。该任务于2014年重新启动，并更名为NEOWISE，延长了最初计划运行不到一年的航天器的寿命。NEOWISE的副首席研究员、IPAC的科学家约瑟夫-马西埃罗（Joseph Masiero）说："我们的任务为期7个月，已经过去了14年，这个小任务伴随了我的整个职业生涯它一直在继续，不断有新的发现，帮助我们更好地了解宇宙。"如果不是因为轨道动力学的限制，我相信这个航天器还能继续运行很多年"。太阳活动正在导致 NEOWISE 脱离轨道，预计该航天器将下降到足够低的地球大气层，最终将无法使用。JPL的NEOWISE项目经理约瑟夫-亨特（Joseph Hunt）说："NEOWISE已经远远超过了它最初的设计寿命。但是，由于我们在建造它的时候没有考虑到如何到达更高的轨道，因此航天器在大气层中的位置会自然下降到很低，无法使用，并在退役后的几个月内完全烧毁。具体时间取决于太阳的活动。"关于使命的更多信息近地天体监视卫星和近地天体巡天探测器支持位于华盛顿美国航天局总部的美国航天局行星防御协调办公室（PDCO）的目标。2005 年《美国国家航空航天局授权法案》指示美国国家航空航天局至少发现 90%的直径超过 140 米（460 英尺）的近地天体，并确定其特征，这些天体距离我们的行星轨道在 3000 万英里（4800 万公里）以内。这种大小的天体如果撞击地球，可能会造成严重的区域性破坏，甚至更糟。JPL 在科学任务局内为 PDCO 管理和运行 NEOWISE 任务。犹他州洛根的空间动力学实验室建造了科学仪器。科罗拉多州博尔德的波尔航天技术公司建造了航天器。科学数据处理在加州理工学院的 IPAC 进行。加州理工学院为美国国家航空航天局管理 JPL。 ... PC版： 手机版：

革命性的元光学设备和尖端计算成像算法改变了热成像技术的运用

革命性的元光学设备和尖端计算成像算法改变了热成像技术的运用 "我们的方法克服了传统光谱热成像仪的难题，传统热成像仪由于依赖于大型滤光轮或干涉仪，通常都比较笨重和精密，"研究团队负责人、来自普渡大学的祖宾-雅各布（Zubin Jacob）说。"我们将元光学设备和尖端计算成像算法结合起来，创造出一种既紧凑又坚固，同时还具有大视场的系统。"在光学出版集团的高影响力研究期刊《光学》（Optica）上，作者介绍了他们的新型光谱偏振分解系统，该系统利用一叠旋转元表面将热光分解为光谱和偏振成分。这样，除了传统热成像技术获取的强度信息外，成像系统还能捕捉热辐射的光谱和偏振细节。研究人员的研究表明，新系统可与商用热像仪配合使用，成功地对各种材料进行分类，而这对于传统热像仪来说通常是一项具有挑战性的任务。这种方法能够根据光谱偏振特征区分温度变化和识别材料，有助于提高包括自动导航在内的各种应用的安全性和效率。旋转元表面堆栈可将热光分解为光谱和偏振成分。研究人员将元表面堆栈与传统的长波红外摄像机和计算成像算法相结合，创建了一个紧凑而强大的光谱热成像系统。本文第一作者、普渡大学博士后研究员王学吉说："传统的自主导航方法主要依赖于 RGB 摄像机，而这种摄像机在光线不足或天气恶劣等恶劣条件下难以发挥作用。与热辅助探测和测距技术相结合，我们的光谱偏振热像仪可以在这些困难的情况下提供重要信息，比 RGB 或传统热像仪提供更清晰的图像。一旦我们实现了实时视频捕捉，该技术就能大大提高场景感知能力和整体安全性。"用更小的相机做更多的事情长波红外光谱偏振成像对于夜视、机器视觉、痕量气体传感和热成像等应用至关重要。然而，当今的光谱极坐标长波红外成像仪体积庞大，光谱分辨率和视场有限。为了克服这些限制，研究人员转向大面积元表面能以复杂方式操纵光线的超薄结构表面。在设计出具有定制红外响应的旋转色散元表面后，他们开发出了一种制造工艺，可以利用这些元表面制造出适合成像应用的大面积（直径 2.5 厘米）旋转设备。由此产生的旋转堆栈尺寸小于 10 x 10 x 10 厘米，可与传统红外摄像机配合使用。"将这些大面积元光学设备与计算成像算法相结合，有助于高效地重建热辐射光谱。这使得光谱极坐标热成像系统比以前的系统更加紧凑、坚固和有效"。利用热成像技术对材料进行分类为了评估他们的新系统，研究人员使用各种材料和微结构拼出了"普渡大学"字样，每种材料和微结构都具有独特的光谱极坐标特性。利用该系统获取的光谱极坐标信息，他们准确地区分了不同的材料和物体。他们还证明，与传统热成像方法相比，该系统的材料分类准确性提高了三倍，凸显了该系统的有效性和多功能性。研究人员说，这种新方法对于需要详细热成像的应用尤其有用。"例如，在安全领域，它可以通过检测隐藏在人身上的物品或物质来彻底改变机场系统，王学吉说。"此外，其紧凑坚固的设计增强了其在不同环境条件下的适用性，使其特别有利于自主导航等应用"。除了利用该系统实现视频捕捉之外，研究人员还在努力提高该技术的光谱分辨率、传输效率以及图像捕捉和处理速度。他们还计划改进元表面设计，以实现更复杂的光操作，从而获得更高的光谱分辨率。此外，他们还希望将该方法扩展到室温成像，因为元表面堆栈的使用限制了该方法对高温物体的应用。他们计划利用改进的材料、元表面设计和抗反射涂层等技术来实现这一目标。编译自/ScitechDaily ... PC版： 手机版：

韦伯望远镜发现早期宇宙许多遥远的星系具有独特的扁平和拉长形状

韦伯望远镜发现早期宇宙许多遥远的星系具有独特的扁平和拉长形状 望远镜技术的进步，特别是詹姆斯-韦伯太空望远镜的使用，加强了对星系形状的分类。最近的一项研究对遥远的星系进行了分析，发现早期宇宙中普遍存在不寻常的扁平和拉长形状的星系，这与较近的星系形成了鲜明对比。这对之前关于星系形成和演化的假设提出了挑战。资料来源：NASA、ESA、CSA、STScI、Steve Finkelstein（UT Austin）、Micaela Bagley（UT Austin）、Rebecca Larson（UT Austin）一个多世纪以来，天文学家们一直在对远近星系进行分类，既用肉眼比较它们的形状，也用光谱数据精确测量它们的属性。例如，埃德温-哈勃在 1926 年创造了哈勃音叉（见下图），开始对附近星系的形状和大小进行分类，结果显示许多星系都是螺旋星系和椭圆星系。随着望远镜仪器的灵敏度越来越高，对其形状进行更准确的分类也变得越来越容易。詹姆斯-韦伯太空望远镜（James Webb Space Telescope）的新数据为天文学家的分类增添了细微差别。由于韦伯望远镜是用红外光观测的，因此它的图像中出现了更多极其遥远的星系。此外，这些图像非常精细，让研究人员能够确定是否有额外的恒星形成区域或者确认它们不存在。星系是宇宙中非常重要的基本组成部分。有些星系结构简单，有些则非常复杂。1926 年，美国天文学家埃德温-哈勃（Edwin Hubble）提出了一个星系分类方案，这是建立星系演化连贯理论的第一步。虽然这个方案也被称为哈勃音叉图，但现在被认为有些过于简单，其基本思想仍然有效。资料来源：美国国家航空航天局美国国家航空航天局哈勃研究员、纽约哥伦比亚大学的维拉杰-潘迪亚（Viraj Pandya）领导的研究小组最近分析了韦伯宇宙演化早期发布科学（CEERS）巡天中的数百个遥远星系（见下图）。CEERS有意覆盖了与哈勃太空望远镜的扩展格罗斯带（见下图）相同的大部分区域，后者是用于创建宇宙大会近红外深河外星系遗产巡天（CANDELS）的五个区域之一。这样，他们就可以在望远镜观测重叠的地方重复检查韦伯望远镜的结果。"我们对韦伯星系的分析与哈勃太空望远镜星表中的星系非常一致，"潘迪亚证实说。"两组数据让我们能够在进行分析时全面审核我们的模型，并更好地理解和分类只有韦伯探测到的星系。"研究小组在开始分析时，首先根据相似的特征将星系分成了几大类。(他们没有对每个星系的外观进行分类，因为这需要光谱数据中的详细信息）。凝视这幅广阔的图景。它是由詹姆斯-韦伯太空望远镜（James Webb Space Telescope）用近红外线拍摄的多幅图像拼接而成的它实际上是在活动着。图片来源：NASA、ESA、CSA、Steve Finkelstein（UT Austin）、Micaela Bagley（UT Austin）、Rebecca Larson（UT Austin）、Alyssa Pagan（STScI）他们发现，宇宙在 6 亿至 60 亿岁时，有一系列奇特的形状。占主导地位的星系形状看起来扁平而修长，就像泳池面条或冲浪板。在他们研究的所有遥远星系中，这两种类型的星系约占50%到80%这是一个惊喜，因为这些形状在近处的星系中很少见。韦伯探测到的其他星系看起来是圆形的，但也有扁平的，就像飞盘一样。星系数量最少的一类是形状像球体或排球的星系。这张来自哈勃太空望远镜的图像显示了天空中被称为"延伸格罗斯带"（EGS）的部分。CEERS 勘测的研究人员利用詹姆斯-韦伯太空望远镜用红外线观测了延伸格罗斯带。图片来源：NASA、ESA、M. Davis韦伯的数据还解开了哈勃太空望远镜几十年前观测到的一个谜题。为什么那么多遥远的星系看起来像长长的线条？是不是还有更多的星系没有出现在它的图像中？韦伯很快就回答了这个问题：哈勃没有错过任何东西。潘迪亚说："韦伯证实了哈勃早已向我们展示的东西，但在红外光下更为详细。综合观测结果表明，在早期宇宙中，有更多的星系看起来是扁长的。这具有深远的影响，因为我们通常认为像我们银河系这样的星系一开始是圆盘状的，但事实可能并非如此。"这些是美国宇航局詹姆斯-韦伯太空望远镜在宇宙演化早期释放科学（CEERS）调查中捕捉到的遥远星系的例子。资料来源：NASA、ESA、CSA、STScI、Steve Finkelstein（UT Austin）、Micaela Bagley（UT Austin）、Rebecca Larson（UT Austin）在宇宙历史的早期，星系的形状为何如此不同？这个问题目前还没有答案，但我们正在进行研究，以便更好地了解星系在整个宇宙时间中是如何演变的。查看更多星系样本（见上图，来自韦伯的 CEERS 勘测），并更具体地比较它们的三维形状（见下图）。詹姆斯-韦伯太空望远镜（James Webb Space Telescope）已经在帮助研究人员微调他们对遥远星系的分类为已经进行了几十年的分析增加了重要的速度和细节。在左上方，韦伯的调查显示了一种在早期宇宙中罕见，但在今天却很常见的分类：形状像球体或排球的星系。右上方是扁平的圆盘或飞盘，它们只是稍微常见一些。早期占主导地位的星系形状看起来扁平而修长，就像左下方的冲浪板，或者右下方的泳池面条。这两种形状的星系在天文学家迄今为止研究过的所有遥远星系中约占 50%到 80%这是一个惊喜，因为这些形状的星系在附近星系中并不常见。天文学家在分类方面取得的进步归功于韦伯望远镜的灵敏度、高分辨率图像以及对红外光的专门研究。天文学界还需要利用韦伯望远镜和其他望远镜提供的更大样本量，对更遥远的星系进行全面分类，然后才能确定任何确定的分组。共同作者、缅因州沃特维尔科尔比学院副教授伊丽莎白-麦格拉斯（Elizabeth McGrath）解释说："通过继续这项研究，我们和其他团队将能够提高我们对宇宙历史上此时星系内在结构的理解。通过最终整合来自多个数据集的信息，我们将更好地了解星系在整个宇宙时间中的形状"。资料来源：NASA、ESA、CSA、Joseph Olmsted（STScI）、Viraj Pandya（哥伦比亚大学）、Haowen Zhang（亚利桑那大学）、Lucy Reading-Ikkanda（西蒙斯基金会）编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：