詹姆斯·韦伯太空望远镜揭开了遥远星系的精致面纱

来源：cnBeta 　2023-01-03 05:49:42

(资料图片仅供参考)

几十年来，哈勃太空望远镜和地基望远镜为我们提供了壮观的星系图像。当詹姆斯-韦伯太空望远镜（JWST）于2021年12月发射并在2022年上半年成功完成调试时，这一切都改变了。对于天文学家来说，我们曾经看到的宇宙，现在通过该望远镜的近红外相机（NIRCam）仪器以一种从未想象过的新方式展现出来。

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Rogier Windhorst教授、研究科学家Rolf Jansen、副研究科学家Seth Cohen、研究助理Jake Summers和研究生助理Rosalia O"Brien，同时还有许多其他研究者的贡献。

照片来源：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大学）和JWST PEARLS团队；图片处理：Rolf A. Jansen（ASU）和Alyssa Pagan（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。

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