
7月12日,NASA分享了完全運行的首次亮相圖像詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(JWST) - 有史以來最強大的太空天文台。
在特寫鏡頭中 宇宙懸崖和出色的煙火是一個被稱為Webb的第一個深領域的詳細圖像。充滿閃閃發光的星星,扭曲的光線和成千上萬的寶石般的星系在太空的黑暗上閃爍著,這張照片被吹捧為宇宙的最深圖像曾經被帶走。
簡而言之,這是很多值得付出的。
俄亥俄州立大學天文學教授斯科特·高迪(Scott Gaudi)告訴Live Science:“您開始看這張圖像,意識到沒有空白的天空。” “到處都是瘋狂的事情。”
為了更好地理解這一歷史形象,我們要求高迪帶領我們瀏覽韋伯深處的大,小而奇怪的細節。
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最明亮的集群
讓我們從房間裡的銀河大像開始:巨大星系集群在圖像的中心。
Webb深層現場圖像的焦點是一個大的,明亮的星系,稱為SMACS 0723,該星係是約46億光年的地球- 這意味著我們在這裡看到的光是在我們的星球形成之前發出的。您可以將集群視為圖像中心的一系列明亮的光斑,周圍環繞著更漫射的星光的骯髒的白色光環。
星系簇是該重力結構中最大的重力結構之一宇宙,包含數百至數千個單個星係都聚集在一起。高迪說,圖像中心最亮的光斑代表了一些較大的星系,其中一些似乎正在積極地合併在一起。
當星系碰撞時,隨之而來的是一團糟。巨大的星形雲氣體高迪說,崩潰,壓縮和加熱,形成了無數的新恆星,這些恆星“噴出”了碰撞的星系。
那些噴出的恆星 - 可能在數百萬甚至數十億美元中數量,並且在集群中的任何星系中都沒有重力綁定 - 形成了一種被稱為簇內光的白色霧霾。
JWST比以往任何時候都更清晰地向我們展示這一光明理論高迪說,那個星系簇在這些集群內部的地區存儲了很大一部分質量。
宇宙放大玻璃
質量正是使SMAC 0723成為如此好的目標的原因。這個星系群是如此巨大,它扭曲了恆星和星系的光線,位於其後面數十億光年(相對於我們從地球上看來)。這導致了JWST深場圖像的下一個關鍵特徵 - 重力鏡頭。
高迪說:“可能接下來會引起您注意的是這些怪異的蠕蟲形弧線,它們是從圖像的中心散發出來的。” “這些是坐在前景集群後面的背景星系。一旦它們的光線撞到了簇,簇質量就會彎曲並創建所謂的引力鏡頭。”
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就像放大鏡和fun鏡鏡的宇宙組合一樣,引力鏡片既經向扭曲又放大背景星系的光。如果您將此圖像的中心視為時鐘,則可以清楚地看到兩個這樣的背景星系分別位於2至3點之間,以及7點和9點。
這兩個星系均顯示為明亮的橙色,彎曲線,圍繞中央星系群纏繞。它們似乎非常長 - 甚至比大型中央集群更長 - 因為它們的光線如此巨大。高迪說,儘管它們的外觀大而迫在眉睫的外觀,但實際上,星系卻在130億光年之外,可能使它們成為宇宙中最古老的可觀察到的星系。
但是中央集群的質量不僅放大了這些古老的物體,而且還使它們翻了一番。看上去有點近一點,您會看到兩條扭曲的橙色線在邊緣周圍更明亮,並且在其中心昏暗。仔細觀察任何一條橙線,您會發現兩個明亮的區域實際上是彼此的完美鏡像。
根據Gaudi的說法,這是重力鏡頭的明顯副產品 - 一個星系,分成多個圖像,這些圖像在同一質量中心周圍彎曲。 Gaudi補充說,這裡顯示的幾乎每個看起來像扭曲的對像都有鏡像在現場的其他地方。
星系盛行
研究宇宙中最古老的光是NASA JWST的主要目標之一。但是,正如這張圖顯示的那樣,強大的望遠鏡就無法及時回頭,沒有成千上萬的年輕,更近的星系轟炸框架。
通常,圖像前景中的大型,明亮,六點的物體是星星。高迪說,幾乎所有其他您可以看到的都是星系或星系群。
這些星係有兩個主要品種。像我們自己一樣,向右看明亮的星星的中心,您會看到一個完美的螺旋星系銀河系。高迪說,螺旋星係是活躍的,恆星形成的星系,它們往往充滿了更熱,年輕的恆星,它們在白色的光線下發光。
在那個螺旋形的左上和左側看,您會在我們當地的宇宙中看到其他主要類型的星系:火熱的橙色橢圓星系。
高迪說:“橢圓星係有點死了。” “他們已經形成了所有的星星。巨大的藍色星星首先死了,你留下了舊的紅色星星。”
通常,此圖像中的藍色星係是年輕的螺旋星系,而紅色星係是舊的,死去的橢圓星系。
但是,由於一種稱為RedShift的現象,銀河系的顏色也可以通過遠距離的距離來改變其距離。基本上,當光穿過廣闊的和擴展宇宙,其波長隨著距離而逐漸增加,隨著時間的推移會變紅和紅色。因此,此圖像中的一些紅色和橙色星系實際上是古老的背景星系,在通往JWST鏡頭的途中,其光線已被紅移。
估計整個圖像中成千上萬個對象的年齡只是等待科學家的激動人心的挑戰之一。研究人員看著深層領域的時間越長,他們會出現的奇怪和奇妙的事情。
例如,高迪(Gaudi)表示一個橙色的N形星系在完美的螺旋星系的右邊,似乎被激烈的宇宙碰撞扭曲和扭曲。高迪(Gaudi)將其稱為“合併火車殘骸銀河系”(Galeck Galaxy)的混亂和混亂的外觀。
最初的圖像只有幾天大,並且在JWST上等待了20多年的燃料,這些發現才剛剛開始。我們希望您喜歡迷路。
最初發表在現場科學上。