詹姆斯-韋伯太空望遠(yuǎn)鏡捕捉到北黃道極 _太空

詹姆斯-韋伯太空望遠(yuǎn)鏡捕捉到北黃道極
據(jù)cnBeta：美國(guó)宇航局的詹姆斯-韋伯太空望遠(yuǎn)鏡拍攝到了第一批宇宙的中深度廣域圖像之一，其特點(diǎn)是天空中被稱(chēng)為北黃道極的區(qū)域。這張圖片伴隨著12月14日發(fā)表在《天文學(xué)雜志》上的一篇論文，它來(lái)自于"銀河系外主要區(qū)域重合和透鏡科學(xué)"（PEARLS）GTO計(jì)劃。
用韋伯的近紅外相機(jī)（NIRCam）的八個(gè)濾光片以及哈勃的高級(jí)觀(guān)測(cè)相機(jī)（ACS）和廣域相機(jī)3（WFC3）的三個(gè)濾光片對(duì)滿(mǎn)月所覆蓋的2%的天空進(jìn)行了成像，這些濾光片共同跨越了0.25-5微米的波長(zhǎng)范圍。這張圖片代表了整個(gè)PEARLS領(lǐng)域的一部分，這個(gè)領(lǐng)域?qū)⒈痊F(xiàn)在大四倍。數(shù)以千計(jì)的星系在巨大的距離和時(shí)間范圍內(nèi)被看得非常詳細(xì)，其中許多是第一次。來(lái)自最遙遠(yuǎn)的星系的光線(xiàn)經(jīng)過(guò)近135億年才到達(dá)我們這里。由于這幅圖像是多次曝光的組合，一些恒星顯示出額外的衍射尖峰。這張有代表性的彩色圖像是用哈勃濾鏡F275W（紫色）、F435W（藍(lán)色）和F606W（藍(lán)色）；以及韋伯濾鏡F090W（青色）、F115W（綠色）、F150W（綠色）、F200W（綠色）、F277W（黃色）、F356W（黃色）、F410M（橙色）和F444W（紅色）制作而成。
"中深度"指的是在這張圖像中可以看到的最暗的天體，它們大約是29等（比肉眼看到的要暗10億倍），而"廣域"指的是這個(gè)計(jì)劃將覆蓋的總面積，大約是滿(mǎn)月面積的十二分之一。該圖像由韋伯的近紅外相機(jī)（NIRCam）拍攝的八種不同顏色的近紅外光組成，再加上哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的三種顏色的紫外線(xiàn)和可見(jiàn)光。
這張美麗的彩色圖像以前所未有的細(xì)節(jié)和精致的深度揭開(kāi)了一個(gè)充滿(mǎn)星系的宇宙，直到最遠(yuǎn)的地方，其中許多是以前哈勃或最大的地面望遠(yuǎn)鏡所看不到的，以及我們銀河系內(nèi)的各種恒星。NIRCam的觀(guān)測(cè)結(jié)果將與韋伯的近紅外成像儀和無(wú)縫隙攝譜儀（NIRISS）獲得的光譜結(jié)合起來(lái)，使研究小組能夠搜索具有光譜發(fā)射線(xiàn)的暗淡物體，這可以用來(lái)更準(zhǔn)確地估計(jì)它們的距離。
創(chuàng)建這一圖像的PEARLS團(tuán)隊(duì)成員分享他們?cè)诜治鲞@一領(lǐng)域時(shí)的想法和評(píng)價(jià)：
亞利桑那州立大學(xué)（ASU）攝政教授、PEARLS首席研究員Rogier Windhorst說(shuō)："二十多年來(lái)，我一直與一個(gè)大型國(guó)際科學(xué)家團(tuán)隊(duì)合作，準(zhǔn)備我們的韋伯科學(xué)計(jì)劃。韋伯的圖像確實(shí)很驚人，真的超出了我最瘋狂的夢(mèng)想。它們使我能夠測(cè)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。"
"我被第一批PEARLS圖像所震驚，"美國(guó)大學(xué)的研究科學(xué)家和PEARLS共同研究者Rolf Jansen表示， "當(dāng)我選擇北黃道極附近的這個(gè)區(qū)域時(shí)，我不知道它將產(chǎn)生如此遙遠(yuǎn)的星系寶庫(kù)，而且我們將獲得有關(guān)星系組裝和成長(zhǎng)過(guò)程的直接線(xiàn)索。我可以看到它們外圍的恒星流、尾巴、外殼和光環(huán)，這些都是它們構(gòu)件的遺留物。"
"韋伯的圖像遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了我們?cè)诘谝淮慰茖W(xué)觀(guān)測(cè)前幾個(gè)月的模擬結(jié)果，"亞利桑那大學(xué)的研究助理Jake Summers說(shuō) 。"看著它們，我最驚訝的是其精湛的分辨率。有許多物體是我從未想過(guò)我們真的能夠看到的，包括遙遠(yuǎn)的橢圓星系周?chē)膯蝹€(gè)球狀星團(tuán)，螺旋星系內(nèi)的恒星形成結(jié)，以及背景中成千上萬(wàn)的微弱星系。"
"我在恒星和星系前后測(cè)量的漫射光具有宇宙學(xué)意義，編碼了宇宙的歷史，"ASU的研究生研究助理Rosalia O'Brien說(shuō) 。"我感到非常幸運(yùn)，現(xiàn)在就開(kāi)始我的職業(yè)生涯。韋伯的數(shù)據(jù)是我們從未見(jiàn)過(guò)的，我對(duì)它提供的機(jī)會(huì)和挑戰(zhàn)感到非常興奮。"
"我花了很多年時(shí)間設(shè)計(jì)工具來(lái)尋找和準(zhǔn)確測(cè)量新的韋伯PEARLS圖像中所有物體的亮度，并將前景恒星從遙遠(yuǎn)的星系中分離出來(lái)，"ASU的研究科學(xué)家和PEARLS共同研究者Seth Cohen說(shuō) 。"該望遠(yuǎn)鏡的性能，特別是在最短的近紅外波長(zhǎng)下已經(jīng)超出了我所有的預(yù)期，并允許進(jìn)行計(jì)劃外的發(fā)現(xiàn) 。"
STScI的研究天文學(xué)家Anton Koekemoer也認(rèn)為："韋伯令人驚嘆的圖像質(zhì)量確實(shí)超出了這個(gè)世界，他將PEARLS的圖像組裝成非常大的馬賽克。為了在宇宙時(shí)間的黎明時(shí)分瞥見(jiàn)非常罕見(jiàn)的星系，我們需要大面積的深度成像，而這個(gè)PEARLS場(chǎng)提供了這樣的條件。"
Rolf說(shuō)："我希望在整個(gè)韋伯任務(wù)期間對(duì)這個(gè)區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以揭示那些移動(dòng)的、亮度變化的或短暫爆發(fā)的物體。"Anton補(bǔ)充道。"這樣的監(jiān)測(cè)將使我們能夠發(fā)現(xiàn)時(shí)間可變的物體，如遙遠(yuǎn)的爆炸超新星和活動(dòng)星系中黑洞周?chē)拿髁廖e氣體，這些物體應(yīng)該比以往任何時(shí)候都能被探測(cè)到。"
"這個(gè)獨(dú)特的領(lǐng)域被設(shè)計(jì)成每年365天都可以用韋伯觀(guān)測(cè)，所以它的時(shí)域遺產(chǎn)、覆蓋面積和達(dá)到的深度只會(huì)隨著時(shí)間的推移而變得更好， "Rogier總結(jié)道。
專(zhuān)家介紹：
Rogier Windhorst是亞利桑那州立大學(xué)（ASU）地球與空間探索學(xué)院（SESE）的執(zhí)政者教授。他是全球六位韋伯跨學(xué)科科學(xué)家之一，也是銀河系內(nèi)化和透鏡科學(xué)主要區(qū)域（PEARLS）項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)1176，2738）的主要調(diào)查員。PEARLS團(tuán)隊(duì)由分布在全球18個(gè)時(shí)區(qū)的近100名科學(xué)家組成。
Rolf Jansen是ASU/SESE的研究科學(xué)家，也是PEARLS的共同研究者。他選擇了韋伯北黃道極時(shí)域場(chǎng)，并領(lǐng)導(dǎo)其發(fā)展成為韋伯時(shí)域科學(xué)的新社區(qū)場(chǎng) ，包括NIRCam觀(guān)測(cè)的設(shè)計(jì) 。他也是這個(gè)彩色合成圖中使用的哈勃圖像的主要研究者。
Seth Cohen是ASU/SESE的研究科學(xué)家，也是PEARLS的共同研究者。他領(lǐng)導(dǎo)了軟件開(kāi)發(fā)和測(cè)光校準(zhǔn)，并為這個(gè)領(lǐng)域生成了物體目錄。
Jake Summers是ASU/SESE的研究助理，負(fù)責(zé)處理、組織并向團(tuán)隊(duì)分發(fā)PEARLS數(shù)據(jù)，包括生成初始馬賽克和彩色合成物。
Rosalia O'Brien是ASU/SESE的研究生研究助理，負(fù)責(zé)測(cè)量漫射光，并負(fù)責(zé)重新處理哈勃圖像。
Anton Koekemoer是STSCI的研究天文學(xué)家，負(fù)責(zé)天體測(cè)量對(duì)準(zhǔn)和將單個(gè)NIRCam探測(cè)器的圖像組合成最終的PEARLS馬賽克。
Aaron Robotham是西澳大利亞大學(xué)ICRAR的教授，負(fù)責(zé)NIRCam數(shù)據(jù)的探測(cè)器級(jí)后處理工作。
Christopher Willmer是亞利桑那大學(xué)Steward天文臺(tái)的一名研究天文學(xué)家。作為NIRCam團(tuán)隊(duì)的成員，他幫助開(kāi)發(fā)了韋伯北黃道極時(shí)域場(chǎng)，并構(gòu)建了相機(jī)偽影模板。