詹姆斯·韋伯太空望遠鏡揭開遙遠星系的面紗 _太空

詹姆斯·韋伯太空望遠鏡揭開遙遠星系的面紗

照片來源：NASA、ESA、CSA、Rolf A. Jansen（ASU）、Jake Summers（ASU）、Rosalia O'Brien（ASU）、Rogier Windhorst（ASU）、Aaron Robotham（UWA）、Anton M. Koekemoer（STSCI）、 Christopher Willmer（Arizona大學）和JWST PEARLS團隊；圖片處理：Rolf A. Jansen（ASU）和Alyssa Pagan（STSCI）。
據(jù)cnBeta：幾十年來，哈勃太空望遠鏡和地基望遠鏡為我們提供了壯觀的星系圖像。當詹姆斯-韋伯太空望遠鏡（JWST）于2021年12月發(fā)射并在2022年上半年成功完成調(diào)試時，這一切都改變了。對于天文學家來說，我們曾經(jīng)看到的宇宙，現(xiàn)在通過該望遠鏡的近紅外相機（NIRCam）儀器以一種從未想象過的新方式展現(xiàn)出來。
NIRCam是韋伯的主要成像器，覆蓋0.6至5微米的紅外波長范圍。NIRCam探測到最早的恒星和正在形成過程中的星系、附近星系的恒星群以及銀河系和柯伊伯帶天體中的年輕恒星發(fā)出的光。
PEARLS項目是最近發(fā)表在《天文學雜志》上的一項研究的主題，該研究團隊包括亞利桑那州立大學地球和空間探索學院的Rogier Windhorst教授、研究科學家Rolf Jansen、副研究科學家Seth Cohen、研究助理Jake Summers和研究生助理Rosalia O'Brien，同時還有許多其他研究者的貢獻。
對于研究人員來說， PEARLS計劃的最早的星系圖像顯示了大規(guī)模星系團背景中物體的引力透鏡量，使研究小組能夠看到其中一些非常遙遠的物體。在這些相對較深的領域之一（如上圖所示），該團隊通過令人驚嘆的多色圖像來識別具有活躍核的互動星系。
Windhorst和他的團隊的數(shù)據(jù)顯示了巨大黑洞的證據(jù)，在其中心你可以看到吸積盤--落入黑洞的東西在星系中心非常明亮地閃耀。另外，很多星系的星星顯示出來，就像你的汽車擋風玻璃上的水滴一樣--就像你在星系間的空間里"行駛" 。這個五彩繽紛的領域是從黃道面直線上升的，黃道面是地球和月球，以及所有其他行星圍繞太陽運行的平面。
Windhorst說："二十多年來，我一直與一個大型的國際科學家團隊合作，準備我們的韋伯科學計劃。韋伯的圖像確實是驚人的，真的超出了我最瘋狂的夢想。它們使我們能夠測量閃耀到非常微弱的紅外極限的星系的數(shù)量密度以及它們產(chǎn)生的光的總量。這種光比在這些星系之間測量的非常暗的紅外天空要暗得多" 。
研究小組在這些新圖像中可以看到的第一件事是，許多在哈勃旁邊或真正看不見的星系在韋伯拍攝的圖像中是明亮的。這些星系距離太遠，以至于恒星發(fā)出的光線被拉長了。
研究小組用韋伯望遠鏡重點研究了北黃道極點時域--由于它在天空中的位置，很容易被看到。Windhorst和團隊計劃對其進行四次觀測。
第一次觀測由兩片重疊反射鏡片完成，產(chǎn)生的圖像顯示了與月亮距離的10個螢火蟲的亮度一樣微弱的物體。韋伯的終極探測極限是一兩只螢火蟲。圖像中可見的最微弱的紅色物體是遙遠的星系，可以追溯到大爆炸后的最初幾億年。