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用韋伯空間望遠鏡觀察夜空下的銀河系(不太)遙遠的地方

用韋伯空間望遠鏡觀察夜空下的銀河系(不太)遙遠的地方

2023-03-12 Comments 0 Comment

這是矮星系Wolf-Lundmark-Melotte(WLM)的一部分由詹姆斯-韋伯太空望遠鏡的近紅外相機拍攝。這張圖片展示了韋伯分辨銀河系外暗淡恆星的非凡能力。0.9微米的光顯示為藍色,1.5微米為青色,2.5微米為黃色,4.3微米為紅色(濾鏡F090W、F150W、F250M和F430M)。

Dwarf-Galaxy-WLM-Webb-NIRCam-Image.jpg

美國宇航局採訪了羅格斯大學的克里斯汀-麥奎恩,他是韋伯早期釋放科學(ERS)計劃1334的首席科學家之一,專注於解決恆星群問題。這些是大群的恆星–包括矮星系Wolf-Lundmark-Melotte(WLM)內的恆星–距離足夠近,韋伯可以區分單個恆星,但距離足夠遠,韋伯可以同時捕獲大量的恆星。

WLM是我們銀河系附近的一個矮小的星系。它離銀河系相當近(離地球只有大約300萬光年),但它也是相對孤立的。我們認為WLM沒有與其他系統相互作用,這使得它非常有利於測試我們的星系形成和進化理論。許多其他附近的星係都與銀河系交織糾纏在一起,這使得它們難以研究。

關於WLM的另一個有趣而重要的事情是,它的氣體與早期宇宙中構成星系的氣體相似。從化學角度講,它是相當不富集的。(也就是說,它缺少比氫氣和氦氣更重的元素)。

這是因為銀河系已經通過我們稱之為銀河系風的東西失去了許多這些元素。儘管WLM最近一直在形成恆星–實際上是在整個宇宙時間內–而且這些恆星一直在合成新的元素,但當大質量的恆星爆炸時,一些物質被排出了銀河系。超新星的威力和能量足以將物質從像WLM這樣的小的、低質量的星系中擠出。

這使得WLM超級有趣,因為可以用它來研究小星系中的恆星是如何形成和演化的,就像古代宇宙中的那些星系一樣。

Dwarf-Galaxy-WLM-Spitzer-IRAC-and-Webb-NIRCam-scaled.webp

矮星系Wolf-Lundmark-Melotte(WLM)的一部分,由斯皮策太空望遠鏡的紅外陣列相機(左)和韋伯太空望遠鏡的近紅外相機(右)拍攝。這些圖像展示了韋伯分辨銀河系外暗淡恆星的非凡能力。斯皮策的圖像用青色顯示3.6微米的光,用橙色顯示4.5微米的光。(IRAC1和IRAC2)。韋伯圖像包括藍色顯示的0.9微米的光,青色的1.5微米,黃色的2.5微米和紅色的4.3微米(濾鏡F090W、F150W、F250M和F430M)。

我們可以看到無數不同顏色、大小、溫度、年齡和演化階段的單個恆星;星系內有趣的星雲氣體雲;帶有韋伯衍射尖峰的前景恆星;以及帶有潮汐尾巴等整齊特徵的背景星系。這個景像比我們的眼睛所能看到的要深得多、好得多。即使你從這個星系中間的一個星球上往外看,即使你能看到紅外光,也需要仿生眼才能看到韋伯太空望遠鏡看到的東西。

NASAs-James-Webb-Space-Telescope-Illustration-777x437.webp

美國宇航局的詹姆斯-韋伯太空望遠鏡是哈勃太空望遠鏡的繼任者,是有史以來被送入太空的最強大的紅外科學觀測站。在距離地球近一百萬英里的軌道上,韋伯將研究宇宙中一些最遙遠的物體。資料來源:美國國家航空航天局

天文學家試圖通過研究WLM來發現什麼?主要的科學重點是重建這個星系的恆星形成歷史。低質量的恆星可以生存數十億年,這意味著我們今天在WLM中看到的一些恆星是在宇宙早期形成的。通過確定這些低質量恆星的屬性(比如它們的年齡),我們可以深入了解在非常遙遠的過去發生了什麼。這與我們通過觀察高紅移系統來了解星系的早期形成是非常互補的,在那裡我們可以看到星系最初形成時的情況。

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