詹姆斯韋伯太空望遠(yuǎn)鏡對遙遠(yuǎn)星系的觀測比其他望遠(yuǎn)鏡效果好5
2025-12-06 08:34:39 [焦點(diǎn)] 來源:骨軟筋酥網(wǎng)

將物體發(fā)出的空望光與觀察到的紅移光進(jìn)行比較的光譜示意圖。隨著宇宙的遠(yuǎn)鏡遠(yuǎn)星膨脹,它會將光延伸到較低頻率或光譜的對遙紅色部分。圖片出處NASA/ESA/C. Christian/Z. Levay (STScI)
(神秘的觀測果好地球uux.cn報(bào)道)據(jù)臺北市立天文科學(xué)教育館網(wǎng)站:根據(jù)一個(gè)國際科學(xué)家團(tuán)隊(duì)的一項(xiàng)新研究發(fā)現(xiàn),詹姆斯韋伯太空望遠(yuǎn)鏡(James Webb Space Telescope ,望遠(yuǎn)JWST) 使用近紅外相機(jī)(NIRCam)觀測的鏡效數(shù)據(jù),將使天文學(xué)家更精確的詹姆掌握早期星系資料,科學(xué)家從JWST觀測的斯韋遙遠(yuǎn)星系,獲得了比以前更多的伯太比西安美女上門聯(lián)系方式(微信189-4469-7302)提供頂級外圍女上門,伴游,空姐,網(wǎng)紅,明星,車模等優(yōu)質(zhì)資源,可滿足你的一切要求資訊,這說明JWST將使我們對宇宙中最古老星系的空望成長和演化有進(jìn)一步的理解。
恒星質(zhì)量是遠(yuǎn)鏡遠(yuǎn)星了解星系形成和演化的最重要的物理特性之一。因?yàn)樾窍抵泻阈堑膶b總量,將隨這星系中的新恒星持續(xù)的形成而增加,這將是追蹤星系成長最直接的方式。觀測宇宙中最古老星系(超過130億光年),將有助于了解星系如何演化。
以往想要對這些古老星系進(jìn)行準(zhǔn)確觀測,天文學(xué)家一直面臨了一些困擾。通常,天文學(xué)家進(jìn)行星系的質(zhì)光比(M/L)測量,利用星系產(chǎn)生的光估計(jì)其中恒星的總質(zhì)量,而不是逐顆計(jì)算恒星質(zhì)量。至今,哈伯太空望遠(yuǎn)鏡(Hubble Space Telescope,HST)對最遙遠(yuǎn)星系(如大約135億年前形成的GN-z11)進(jìn)行的研究僅限于紫外光(UV)光譜。
遙遠(yuǎn)古老星系的光在達(dá)到我們這里時(shí)經(jīng)歷了顯著的紅移,當(dāng)光穿越時(shí)空時(shí),因?yàn)橛钪媾蛎浀囊蛩兀獾牟ㄩL將變長,移向光譜的紅色端。對于紅移值(z)為7或更高的星系(距離為13.46光年或更遠(yuǎn)),大部分光將轉(zhuǎn)移到光譜的紅外光部份。例如,對于Z=7的星系,最初以0.6微米波長發(fā)出的光,最終以4.8微米的波長到達(dá)我們的望遠(yuǎn)鏡,紅移值愈高(星系愈遠(yuǎn)),這種效應(yīng)愈強(qiáng)。
這意味需要紅外光望遠(yuǎn)鏡來測量星系的質(zhì)量,因?yàn)镠ST無法觀測到大部分遙遠(yuǎn)星系的光,在JWST出現(xiàn)之前,科學(xué)家使用的紅外光望遠(yuǎn)鏡是史匹哲太空望遠(yuǎn)鏡(Spitzer Space Telescope,SST),而SST已經(jīng)于2020年1月30日除役。但是SST的85公分主鏡無法與JWST的6.5公尺主鏡相媲美,由于SST有限的靈敏度和角分辨率,大多數(shù)遙遠(yuǎn)星系是SST無法檢測到的。
此外,以前的觀測可能會錯過很多紅色星系,這些星系富含灰塵(遮蔽光線),紫外光譜極微弱。因此,科學(xué)家認(rèn)為先前對早期宇宙的恒星質(zhì)量密度估計(jì)可能相差多達(dá)六倍,而JWST紅外儀器套件,及其高靈敏度,將為未來研究宇宙中最古老和微弱星系,打開一扇新的窗。
在JWST發(fā)射之前,常用來觀測恒星質(zhì)量的方法,通常透過假設(shè)平均質(zhì)量與紫外光的比,將紫外光(HST所測量的值)轉(zhuǎn)換為恒星質(zhì)量估計(jì)。質(zhì)光比的關(guān)系是用少數(shù)且不確定的測量值來進(jìn)行校準(zhǔn),這只能代表那些較容易觀察的到星系(年輕、無塵埃的星系)成員。因此,先前恒星質(zhì)量測量值容易產(chǎn)生很大的誤差。
科學(xué)家透過JWST近紅外相機(jī)觀測資料,針對21個(gè)星系所發(fā)出的紫外光及紅移可見光(紅移范圍6.7至12.3),進(jìn)行其質(zhì)量的觀測。如此可以避免以往大量假設(shè)的不確定性,并將質(zhì)量測量的準(zhǔn)確性提高5到10倍。
使用JWST的NIRCam最藍(lán)波段測量恒星的紫外光,并進(jìn)行其質(zhì)光比較,發(fā)現(xiàn)質(zhì)光比不能用單一的平均值來代表,其值大約跨愈兩個(gè)數(shù)量級。從物理角度來看,這一發(fā)現(xiàn)代表早期星系的的種類存在很大異質(zhì)性,星系表現(xiàn)出各式各樣的物理特性。
JWST卓愈的觀測能力,對星系中恒星質(zhì)量具有更嚴(yán)格的評估能力,將有利幫助科學(xué)家在最大與最長尺度上研究宇宙學(xué)。科學(xué)家認(rèn)為先前對于星系質(zhì)量增長過程的認(rèn)知,可能會受到重要的系統(tǒng)分類之影響。在我們的研究中,系統(tǒng)不確定性的程度影響宇宙恒星質(zhì)量密度,宇宙中星系的增長為時(shí)間的函數(shù),估計(jì)早期不同個(gè)體間存在很大差異。我們發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)光比的假設(shè),導(dǎo)致系統(tǒng)不確定性可能高達(dá)幾倍,這與我們預(yù)期的精確值相差太大。這項(xiàng)研究已經(jīng)發(fā)表在arXiv網(wǎng)站。
目前為止,JWST捕捉到最清晰,最詳細(xì)的宇宙圖像,并展現(xiàn)了其光學(xué)能力,這些圖像已經(jīng)帶來許多的新發(fā)現(xiàn)。其中針對宇宙中古老星系如何演化,及暗物質(zhì)和暗能量扮演的角色發(fā)揮重要作用。
(責(zé)任編輯:知識)
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