詹姆斯·韦伯望远镜正在帮助天文学家回答关于早期宇宙的问题

詹姆斯·韦伯望远镜正在帮助天文学家回答关于早期宇宙的问题据BGR报道，人们对早期宇宙仍有很多疑问。诸如，大爆炸之后是什么样子的？星系是如何或为什么会出现的？第一颗恒星是什么？什么星球最先形成，它是如何形成的？甚至还有关于地球如何形成和月球起源的问题。尽管这样，人们对早期宇宙的实际了解还是很有限。但是詹姆斯·韦伯正在改变这种状况。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1331147.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1331147.htm

研究警告：詹姆斯·韦伯的数据可能在“欺骗”天文学家

研究警告：詹姆斯·韦伯的数据可能在“欺骗”天文学家据BGR报道，詹姆斯·韦伯太空望远镜在7月首次开始科学运作，美国宇航局在热烈的掌声中发布了韦伯的第一批图像。随后的几个月里，出现了一些惊人的发现，包括在一颗系外行星上发现了二氧化碳。不过现在，哈佛大学和麻省理工学院的科学家们警告说，詹姆斯·韦伯的数据可能在“欺骗”天文学家。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1318737.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1318737.htm

天文学家发现隐藏在早期韦伯观测结果中的富含金属的星系

天文学家发现隐藏在早期韦伯观测结果中的富含金属的星系这个隐藏的星系被认为承载了多代恒星，尽管它的年龄很年轻，估计只有14亿年历史。领导这项新分析的天文学博士生彭博说，他们发现这个星系是"超级化学丰富"的。这些"富含金属的星系"异常引人注目，因为在其中发现了很多金属物质。这个爱因斯坦环的最初照片是由社区成员分享的，他们早在2022年就在詹姆斯-韦伯的科学收藏中发现了观察数据。那些照片非常壮观，但隐藏的富含金属的星系直到天文学家开始回看这些数据时才成为焦点。通过以一种新的方式观察数据，天文学家能够发现关于该空间区域的更多信息。此外，彭博说，詹姆斯-韦伯太空望远镜正在完全改变天文学家们观察这些系统的方式。他在一份声明中解释说，这架人类历史上最强大的望远镜将在7月份迎来升空一周年，它也为我们研究在宇宙早期形成的恒星和星系打开了新的大门，这个隐藏的富含金属的星系的发现仅仅是这一点的更多证明。早先由智利阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）拍摄的同一爱因斯坦环的照片显示了类似的数据。然而，这些数据还不够强大，除了随机的噪音之外，至少在詹姆斯-韦伯提供更多的信息来帮助天文学家制定他们所看到的确切内容之前。两台望远镜的信息加在一起，有助于描绘出一幅富含金属的星系的完整图景，天文学家认为这个星系就隐藏在星环后面。关于这些发现的论文发表在《天体物理学通讯》杂志上，展示了天文学家如何发现这个新星系。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1348765.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1348765.htm

天文学家利用韦伯望远镜识别宇宙网最早的线缕

天文学家利用韦伯望远镜识别宇宙网最早的线缕研究小组认为，这个丝状结构最终将演变成一个巨大的星系团，就像"附近"宇宙中著名的红缨星系团一样。研究结果发表在《天体物理学杂志通讯》（TheAstrophysicalJournalLetters）上的两篇论文中。"这是人们发现的最早的与遥远类星体相关的丝状结构之一，"亚利桑那大学斯图尔特天文台助理研究教授、第一篇论文的第一作者王飞说。王还说，这是第一次在宇宙中如此早期的时间观测到这种结构，而且是三维细节观测。这幅由韦伯近红外相机（Webb'sNIRCam）拍摄的深层星系景象显示了10个遥远星系的排列，这些星系由八个白色圆圈标记，呈对角线状。(这个长达300万光年的丝状结构由一个非常遥远、非常明亮的类星体支撑着--类星体的核心是一个活跃的超大质量黑洞。这颗类星体名为J0305-3150，位于图像右侧三个圆圈的中间。它的亮度超过了它的宿主星系。这10个被标记的星系在宇宙大爆炸后仅存在了8.3亿年。研究小组相信，这个丝状星系最终会演化成一个巨大的星系团。图片来源：NASA、ESA、CSA、FeigeWang（亚利桑那大学），图像处理：约瑟夫-德帕斯卡尔（STScI）星系并不是随意散布在宇宙中的。它们不仅聚集成星团和星块，还形成了巨大的相互连接的丝状结构，中间被巨大的荒芜空洞隔开。这张"宇宙网"一开始很脆弱，随着时间的推移，引力将物质聚集在一起，变得越来越清晰。星系嵌在暗物质的巨大"海洋"中，暗物质和常规物质聚集在局部区域，密度高于周围环境。斯图瓦德大学天文学教授范晓晖（XiaohuiFan）解释说，星系就像海洋中的波峰一样，骑在被称为"细丝"的连续暗物质串上。新发现的暗物质丝标志着在宇宙年龄仅为现在的6%时首次观测到这种结构，原本他们预计会发现一些东西，但没想到会是这么长、这么明显的细结构。这一发现是ASPIRE项目的一部分，该项目是一项大型国际合作项目，由亚利桑那大学的研究人员领导，王是该项目的主要研究人员。ASPIRE是ASPectroscopicsurveyofbiasedhalosIntheReionizationEra的缩写，其主要目标是研究最早黑洞的宇宙环境。该计划将观测25个存在于宇宙大爆炸后最初10亿年内的类星体，这一时期被称为"宇宙再电离时代"。130多亿年前，在重离子时代，宇宙是一个非常不同的地方。星系之间的气体在很大程度上对高能光不透明，因此很难观测到年轻的星系。是什么让宇宙变得完全电离或透明，最终导致在今天的大部分宇宙中探测到"清晰"的条件呢？詹姆斯-韦伯太空望远镜（JamesWebbSpaceTelescope）将深入太空，收集更多关于重离子时代存在的天体的信息，帮助我们了解宇宙历史上的这一重大转变。图片来源：NASA、ESA和J.Kang（STScI）"团队成员、加州大学圣巴巴拉分校的约瑟夫-亨纳维（JosephHennawi）说："过去二十年的宇宙学研究让我们对宇宙网的形成和演化有了深入的了解。"ASPIRE旨在了解如何将最早的大质量黑洞的出现嵌入到我们当前的宇宙结构形成故事中"。研究的另一部分是调查年轻宇宙中八颗类星体的特性。研究小组证实，这些类星体的中心黑洞在宇宙大爆炸后不到10亿年就已存在，其质量从6亿倍到20亿倍太阳质量不等。天文学家仍在继续寻找证据，以解释这些黑洞为何能如此迅速地变大。要在如此短的时间内形成这些超大质量黑洞，必须满足两个标准。王解释说："首先，你需要从一个巨大的'种子'黑洞开始生长。第二，即使这颗种子一开始的质量相当于一千个太阳，它也需要在相对较短的时间内以最大可能的速度吸积一百万倍以上的物质，因为我们的观测是在它还非常年轻的时候捕捉到它的。"类星体--如图所示，是宇宙中最亮的天体。类星体的超大质量黑洞在吞噬周围环境的质量时释放出的能量被广泛认为是限制大质量星系生长的主要驱动力。资料来源：STScI"这些史无前例的观测为我们提供了关于黑洞如何形成的重要线索。我们了解到，这些黑洞位于大质量年轻星系中，这些星系为黑洞的生长提供了燃料库，"斯图瓦德大学助理研究教授杨金义说，他领导着ASPIRE对黑洞的研究，也是第二篇论文的第一作者。詹姆斯-韦伯太空望远镜还提供了迄今为止最好的证据，证明早期超大质量黑洞如何潜在地调节其星系中恒星的形成。超大质量黑洞在吸积物质的同时，也会产生巨大的物质外流。这些"风"的范围可以远远超出黑洞本身，达到银河系的规模，并对恒星的形成产生重大影响。恒星是在气体和尘埃坍缩成密度越来越大的云团时形成的，这就要求气体非常寒冷。杨解释说，来自黑洞的强风释放出大量能量，会对这一过程造成破坏，从而抑制宿主星系中恒星的形成。"这种风已经在附近的宇宙中观测到过，但在宇宙的早期，即重子化纪元，还从未被直接观测到过。风的规模与类星体的结构有关。在韦伯望远镜的观测中，我们看到这种风延伸至整个星系，影响着星系的演化。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1372027.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1372027.htm

天文学家用韦伯望远镜揭开宇宙最古老低质量星系的秘密

天文学家用韦伯望远镜揭开宇宙最古老低质量星系的秘密罗格斯大学的天文学家利用詹姆斯-韦伯太空望远镜研究了沃尔夫-伦德马克-梅洛特星系，揭开了宇宙早期恒星形成的历史。他们的发现为星系如何演化以及温度在恒星形成中的作用提供了新的见解。资料来源：美国国家航空航天局面向宇宙的“考古发掘”艺术与科学学院物理与天文学系助理教授克里斯汀-麦奎恩（KristenMcQuinn）说："通过如此深入的观察和如此清晰的观察，我们已经能够有效地回到过去，基本上是在进行一种考古挖掘，寻找宇宙历史早期形成的低质量恒星。"她领导的这项研究发表在《天体物理学报》。McQuinn认为，罗格斯大学高级研究计算办公室管理的Amarel高性能计算集群使研究小组能够计算银河系的恒星发展史。这项研究的一个方面是将一次大规模计算重复600次。她补充说，这项重大计算工作还有助于确认望远镜校准和数据处理程序，这将使更广泛的科学界受益。WLM星系部分区域的两幅景象，一幅由美国宇航局哈勃太空望远镜拍摄（左），另一幅由詹姆斯-韦伯太空望远镜拍摄。图片来源：Science：NASA,ESA,CSA,IPAC,KristenMcQuinn(RU),ImageProcessing：ZoltG.Levay（STScI），AlyssaPagan（STScI）低质量星系的重要性麦奎恩对所谓的"低质量"星系特别感兴趣。因为它们被认为是早期宇宙的主宰，研究人员可以利用它们来研究恒星的形成、化学元素的演化以及恒星形成对星系气体和结构的影响。它们很微弱，分布在天空中，构成了本地宇宙中的大多数星系。像韦伯望远镜这样先进的望远镜让科学家们能够近距离观察它们。WLM是德国天文学家马克斯-沃尔夫（MaxWolf）于1909年发现的一个"不规则"星系，这意味着它不具有明显的形状，如螺旋形或椭圆形，瑞典天文学家克努特-伦德马克（KnutLundmark）和英国天文学家菲力伯特-雅克-梅洛特（PhilibertJacquesMelotte）于1926年对它进行了更详细的描述。它位于本星系群的外围，本星系群是一个哑铃状的星系群，其中包括银河系。麦奎因指出，由于位于本星系群的边缘，WLM免受了与其他星系交融的破坏，使其恒星群处于原始状态，有利于研究。天文学家之所以对WLM感兴趣，还因为它是一个充满活力的复杂星系，拥有大量气体，能够积极地形成恒星。WLM银河系中的恒星形成为了了解银河系恒星形成的历史--即恒星在宇宙不同时期的诞生速度，麦奎恩和她的团队利用这架望远镜煞费苦心地将包含成千上万颗恒星的天空区域归零。为了确定恒星的年龄，他们测量了恒星的颜色（代表温度）和亮度。麦奎因说："我们可以利用我们对恒星演化的了解，以及这些颜色和亮度所表明的情况，基本上确定星系恒星的年龄。"研究人员随后对不同年龄的恒星进行了计数，并绘制出了宇宙历史上恒星的诞生率。以这种方式对恒星进行编目向研究人员表明，随着时间的推移，WLM产生恒星的能力在起伏。研究小组的观测结果证实了科学家们早些时候利用哈勃太空望远镜所做的评估，这些观测结果表明，在宇宙历史的早期，该星系曾在30亿年的时间里产生过恒星。它停顿了一段时间，然后又重新点燃。她相信这种停顿是由早期宇宙的特定条件造成的："那时的宇宙真的很热。我们认为，宇宙的温度最终加热了这个星系中的气体，使恒星的形成一度停止。冷却期持续了几十亿年，然后恒星形成再次开始。"这项研究是美国国家航空航天局"早期发布计划"的一部分，该计划指定科学家与太空望远镜科学研究所合作开展研究，旨在突出韦伯的能力，帮助天文学家为未来的观测做好准备。美国国家航空航天局于2021年12月发射了韦伯望远镜。这个大型镜面仪器在距离地球一百万英里的地方围绕太阳运行。科学家们争先恐后地在望远镜上研究一系列课题，包括早期宇宙的状况、太阳系的历史以及系外行星的搜寻。麦奎因说："这项计划将产生许多尚未完成的科学成果。"相关文章:韦伯望远镜在极端恒星环境中发现生命的前身：水和简单的有机分子...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1422060.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1422060.htm

天文学家通过韦伯的先进光学技术揭秘环状星云

天文学家通过韦伯的先进光学技术揭秘环状星云这张由韦伯的中红外成像仪（MIRI）拍摄的环状星云的新照片，揭示了星云环外围区域同心特征的特殊细节。大约十条同心弧线位于主环外缘之外。这些弧形被认为是中心恒星与一个低质量伴星相互作用的结果，该伴星的轨道距离与地球和冥王星之间的距离相当。CSA,M.Barlow（伦敦大学学院）,N.Cox（ACRI-ST）,R.Wesson（卡迪夫大学）在一篇研究论文中，研究小组介绍并分析了这些图像所揭示的特征，其中一个特征表明有一颗恒星伴星的存在，它可能有助于将环状星云塑造成椭圆形。环状星云介绍环状星云距离地球大约2200光年，是位于天琴座的一个著名天体。在北半球和南半球的大部分地区，整个夏天都可以用双筒望远镜在漆黑的夜空中观测到它。用小型望远镜就能看到环状星云特有的甜甜圈状发光气体结构，这也是环状星云名字的由来。它是一个行星状星云，是垂死恒星在生命末期抛出大量质量后形成的色彩斑斓的残余物。环状星云独特的结构和鲜艳的色彩一直吸引着人类的想象。最近，韦伯望远镜的近红外相机（NIRCam）和中红外光谱仪（MIRI）捕捉到了环状星云令人惊叹的画面，这为公众欣赏这一宇宙奇迹以及科学家研究和了解形成环状星云的复杂过程提供了机会。美国宇航局的詹姆斯-韦伯太空望远镜以前所未有的细节观测到了著名的环状星云。环状星云是由一颗恒星在燃料耗尽时甩掉其外层形成的，是一个典型的行星状星云。这张由韦伯的近红外相机（NIRCam）拍摄的新照片展示了内环丝状结构的复杂细节。星云中有大约2万个致密的球状体，其中富含分子氢。相比之下，内部区域则显示出非常炽热的气体。主外壳包含一个由碳基分子（多环芳烃）发出的增强辐射薄环。资料来源：ESA/韦伯、NASA、CSA、M.Barlow（伦敦大学学院）、N.Cox（ACRI-ST）、R.Wesson（卡迪夫大学）韦伯图像的详细洞察力新图像不仅显示了星云膨胀外壳的细节，还清晰地显示了中央白矮星周围的内部区域。比利时皇家天文台的GrietVandeSteene和PetervanHoof等科学家组成的研究小组在发表于《2023年arXiV》的一篇论文中描述并分析了这些图像所揭示的环状星云的特征。作者指出，星云的"环"是由大约20,000个独立的高密度氢气团组成的，每个氢气团的质量与地球相当。他们还在其中检测到了多环芳烃（PAH）。众所周知，多环芳香烃是最早期生命形式所需的建筑材料之一，而我们并不希望在环状星云中形成这种物质。结论和未来研究韦伯望远镜的图像还显示了环状星云外奇特的"尖峰"，它们直接指向远离中心恒星的地方。这些尖峰在红外线下非常明显，但在哈勃太空望远镜的图像中只能非常模糊地看到。研究人员认为，这可能是由于分子在星环最密集部分的阴影中形成的，它们在那里可以避开来自炙热中心恒星的直接强烈辐射。最后，作者在环外的微弱光晕中发现了十条同心弧线。他们认为，这些弧线表明该星系中存在一颗伴星，其运行轨道与中心恒星的距离就像冥王星与太阳的距离一样远，并将星云雕刻成球形。韦伯图像中从未见过的细节为了解恒星演化过程提供了大量新的科学见解。通过詹姆斯-韦伯太空望远镜对环状星云的研究，科学家们希望能够更深入地了解恒星的生命周期以及它们释放到宇宙中的元素。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1393655.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1393655.htm