Advertisement

通过我们的注释之旅探索韦伯太空望远镜图像

通过我们的注释之旅探索韦伯太空望远镜图像

美国宇航局的詹姆斯韦伯太空望远镜是迄今为止建造的最大和最强大的太空望远镜,现在距离地球大约一百万英里,在研究目标丰富的环境时,它从天空的一个区域旋转到另一个区域。 我们的宇宙。 本周公布了首批图片。

他们是惊人的。 它们还包含有关宇宙、星系相互作用以及恒星诞生和死亡的信息。

尽管如此,这些图像对于缺乏天体物理学学位的普通观察者来说还是很神秘的。 我们到底在看什么?

让我们仔细看看。

深场

那里有很多星系。 这是第一张公开的图像,展示了望远镜能够捕捉到宇宙最初十亿年内发出的极其微弱的红外光的能力。 这张照片的中心是一个距离我们超过 40 亿光年的星系团,这意味着它的光大约是在太阳和地球形成时发出的。 星团中的星系呈乳白色斑点。

这些星系共同在太空中产生强大的引力扭曲,充当透镜,放大和扭曲更遥远的物体。 这导致了像美国宇航局天文学家简·里格比(Jane Rigby)称为拉菲太妃糖的图像右上方的游乐园镜像星系。

在图像的另一部分,透镜效应将一个星系变成了两个镜像星系。

光沿着所谓的电磁光谱进入许多波长。 人类看到的窄带被称为光谱的“光学”部分。 韦伯望远镜收集红外线发出的光——哈勃望远镜在很大程度上无法接触到的长波长,对我们来说完全不可见。


詹姆士

韦伯

空间

望远镜

资料来源:美国国家航空航天局; 欧洲航天局;

太空望远镜科学研究所

威廉·内夫/华盛顿邮报

詹姆斯·韦伯

太空望远镜

资料来源:美国国家航空航天局; 欧洲航天局;

太空望远镜科学研究所

威廉·内夫/华盛顿邮报

詹姆斯韦伯太空望远镜

资料来源:美国国家航空航天局; 欧洲航天局; 太空望远镜科学研究所

威廉·内夫/华盛顿邮报

韦伯团队扫描了这张图片中数十个最红、最遥远的星系,并确定其中一个——一个微小的像素化斑点——在大约 131 亿年前,即大爆炸之后的 7 亿年发出了光。 (到这些物体的距离是通过它们的“红移”来推断的——光被空间本身的膨胀所影响的程度。)

望远镜获得了银河系的光谱,显示出氧、氢和氖的迹象。 里格比说,这种观察将澄清宇宙最初十亿年发生的事情:“我们真的完全不知道这些星系有多大,有多少。”

南环星云

像我们的太阳这样的恒星是核聚变反应堆,数十亿年来非常稳定。 但即使他们变老了。 这张图片显示了当一颗恒星死亡时会发生什么。 它在脉动的死亡阵痛中脱落物质。

这些气体和尘埃云,包括复杂的分子,是尚未形成的恒星和行星的原材料。

美国宇航局发布了两张图像,一张是近红外(相对接近光谱的“可见”部分),另一张是中红外(沿着光谱更远)。

在近红外波段,该材料形成一圈泡沫状气体和尘埃,热电离气体占据中心区域。 光线从外环​​的孔中射出。

在中心只有一颗星星清晰可见。 但这是一个双星系统——两颗恒星,被引力束缚在一起。

在中红外线中,我们两者都看到。 垂死的人更虚弱。 望远镜显示它被尘埃包裹着。

太空望远镜科学研究所的韦伯项目科学家 Klaus Pontoppidan 解释说,我们的太阳将在 50 亿年后看起来与这颗恒星相似。

“这是一个恒星的生命周期,”庞托皮丹说。 “这是这颗恒星的终结,但它是其他恒星和其他行星系统的开始。”

该图像包括一个有趣的斜线,天文学家开始意识到这是一个遥远的星系。 虽然它是一个拥有数十亿颗恒星的巨大三维结构,但我们正注视着它的边缘,就好像在看着飞盘从我们身边飞驰而去。

斯蒂芬的五重奏

图像中有很多宇宙。

有来自我们自己银河系的恒星——这意味着它们在宇宙的前景中。

所有韦伯图像中的前景恒星都可以通过它们的“衍射尖峰”来识别,这是望远镜设计的产物。 这些图像上的衍射尖峰类似于韦伯望远镜的水印。

在中距离似乎是一个五重星系。

左边的那个不是该组的一部分,而是在前景中,大约 4000 万光年远。

望远镜可以辨别前景星系中的个别恒星。

许多正在接近生命尽头的“红巨星”正在老化,它们具有充分记录的特性,可以帮助天文学家估计它们的真实亮度和与它们的距离。 这样的观察可以改进科学家用来估计跨越巨大空间的物体的距离的模型。

其他四个星系距离我们大约 2.9 亿光年。 两个正在合并。 星系的引力相互作用已将形成恒星的气体和尘埃流送向星系际空间。

引人注目的是,这幅图像就像“深场”一样,包含无数散布在背景中的星系。 仔细观察,你会看到可爱的、非常遥远的螺旋星系,与我们自己的银河系没有什么不同。

顶部的大星系在核心有一个超大质量且高度活跃的黑洞,以周围环境为食。 根据定义,黑洞本身不发光,但它的引力场为附近的气体提供能量,导致原子相互碰撞并产生巨大的热量。

这个黑洞的吸积盘闪耀着 400 亿个太阳的能量,里格比说:“黑洞不发光,但它们的吸积盘肯定会发光!”

船底座星云

看起来是个徒步旅行的好地方! 完成了灿烂的繁星满天。 这个星云是我们银河系中的一个恒星托儿所。

“看起来像繁星点点的夜空是巨大气泡的一部分,它是由已经形成的极其巨大、炽热的年轻恒星的紫外线辐射和恒星风从云层中雕刻出来的,”该空间的天文学家阿玛亚·莫罗-马丁说望远镜科学研究所。

电离物质流向框架顶部流动。

韦伯可以看到由云内部形成的新点燃恒星引起的冲击波。 他们的环境是一个恶劣的环境,因为侵蚀云层的过程同样会阻止恒星的形成。

哈勃望远镜之前曾检查过这片广阔的船底座星云,韦伯团队知道尘埃云和“开阔的天空”之间清晰的边界会产生令人惊叹的图像。

但这不仅仅是漂亮的太空艺术,Joseph DePasquale 说,他是巴尔的摩太空望远镜科学研究所处理图像的团队的一员。

“我们知道,根据哈勃图像,这里的景观看起来非常像山脉和背后的天空。 我们知道它会从美学角度产生影响,”DePasquale 说。 “但在物理学方面也发生了很多事情。 韦伯可以更深入地观察云层,揭开正在发生的事情的奥秘。”

关于这个故事

该注释是在许多科学家和研究人员的协助下编写的,包括: NASA 戈达德太空飞行中心的 Jane Rigby; 太空望远镜科学研究所的 Joseph DePasquale 和 Amaya Moro-Martin,以及加州大学圣克鲁斯分校的 Garth Illingworth。

Julie Vitkovskaya 的视觉编辑。 由 Garland Potts 设计和开发。 Aaron Steckelberg 和 William Neff 绘制的图形。 Tristen Rouse 的照片编辑。 Jeremy Hester 复制编辑。

Leave a Reply

Your email address will not be published.