“圣诞树”星系在哈勃和 JWST 的新图像中闪耀

这些色彩斑斓的星系团距离我们大约43亿光年。
Space Telescope with visible-light data from NASA’s Hubble Space Telescope. The resulting wavelength coverage, from 0.4 to 5 microns, reveals a vivid landscape of galaxies whose colors give clues to galaxy distances: The bluest galaxies are relatively nearby and often show intense star formation, as best detected by Hubble, while the redder galaxies tend to be more distant, or else contain copious amount of dust, as detected by JWST.
太空望远镜,并结合了美国宇航局哈勃太空望远镜的可见光数据。由此产生的覆盖波长从0.4到5微米,展现出了一幅生动的星系景观,其颜色揭示了星系的距离:最蓝的星系相对较近,并且常常显示出强烈的恒星形成活动,这由哈勃望远镜最佳探测到;而更红的星系往往更遥远,或者含有大量尘埃,这由詹姆斯·韦伯太空望远镜探测到。 NASA, ESA, CSA, STScI, J. Diego (Instituto de Física de Cantabria, Spain), J. D’Silva (U. Western Australia), A. Koekemoer (STScI), J. Summers & R. Windhorst (ASU), and H. Yan (U. Missouri)。

宇宙中最强大的两台太空望远镜联手展示了距离地球约43亿光年的色彩斑斓的星系团的全景图。这张MACS0416星系团的图像来自美国宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)和哈勃太空望远镜,结合了可见光和红外光。 

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据美国宇航局称,MACS0416是两个正在碰撞的星系团,它们最终将合并形成一个更大的星系团。它包含许多星系团之外的星系和其他随时间变化的 the light sources。这种变化很可能是由于引力透镜现象,即来自遥远背景源的光被扭曲和放大。

太空望远镜,并结合了美国宇航局哈勃太空望远镜的可见光数据。由此产生的覆盖波长从0.4到5微米,展现出了一幅生动的星系景观,其颜色揭示了星系的距离:最蓝的星系相对较近,并且常常显示出强烈的恒星形成活动,这由哈勃望远镜最佳探测到;而更红的星系往往更遥远,或者含有大量尘埃,这由詹姆斯·韦伯太空望远镜探测到。 致谢:NASA, ESA, CSA, STScI, J. Diego (Instituto de Física de Cantabria, Spain), J. D’Silva (U. Western Australia), A. Koekemoer (STScI), J. Summers & R. Windhorst (ASU), and H. Yan (U. Missouri)。

颜色编码

在图像中,不同的颜色代表了不同的光波长。最短的是蓝色,中间的是绿色,最长的是红色。波长范围从0.4到5微米,这种变化创造了一个特别生动的星系景观。

颜色还能揭示星系的距离。最蓝的星系相对较近,往往显示出强烈的恒星形成活动,并且由哈勃望远镜最佳探测。更红的星系往往更遥远,并且由詹姆斯·韦伯太空望远镜最佳发现。一些星系之所以显得非常红,是因为它们含有大量的宇宙尘埃,这些尘埃会吸收星光中较蓝的颜色。

“只有将韦伯望远镜的数据与哈勃望远镜的数据结合起来,才能使整个画面变得清晰,”罗杰·温德霍斯特(Rogier Windhorst)在一份声明中说。温德霍斯特是亚利桑那州立大学的天文学家,也是实施詹姆斯·韦伯太空望远镜观测的PEARLS项目(Prime Extragalactic Areas for Reionization and Lensing Science)的首席研究员。

哦,圣诞树

虽然这些图像看起来很赏心悦目,但它们也是为了特定的科学目的而拍摄的。该团队正在利用他们的数据寻找观测亮度随时间变化的物体,这些物体被称为瞬变天体。星系中所有这些闪烁的颜色组合在一起,看起来就像圣诞树上闪亮的彩色灯光。 

“我们将MACS0416称为‘圣诞树星系团’,既因为它的色彩斑斓,也因为我们从中发现了这些闪烁的灯光。我们可以在任何地方看到瞬变天体,”密苏里大学哥伦比亚分校的天文学家郝景炎(Haojing Yan)在一份声明中说。郝景炎是描述科学成果的一篇发表在《天体物理学杂志》上的论文的合著者。 

该团队在视场中识别出了14个瞬变天体。其中12个瞬变天体位于三个被引力透镜高度放大的星系内。这意味着它们很可能是单个恒星或多星系统,在很短的时间内被极度放大。另外两个瞬变天体位于放大程度较温和的背景星系内,因此它们很可能是超新星。

詹姆斯·韦伯太空望远镜的更多观测可能会发现许多其他的瞬变天体,以及在其他类似的星系团中。

哥斯拉和摩斯拉 

其中一个瞬变天体尤其引人注目。这个星系位于一个大约在大爆炸后30亿年存在的星系中,其放大倍数至少为4000倍。研究人员将其昵称为“摩斯拉”(Mothra),以致敬其“怪兽般”的特质——既非常明亮又被极度放大。摩斯拉加入了一颗先前被研究人员发现的被引力透镜效应放大的恒星,他们将其昵称为“哥斯拉”(Godzilla)。在日本电影中,哥斯拉和摩斯拉是被称为怪兽的巨型怪物。

除了詹姆斯·韦伯太空望远镜的新图像外,摩斯拉也出现在九年前拍摄的哈勃观测图像中。据该团队称,这很不寻常,因为要如此大幅度地放大一颗恒星,需要前景星系团与背景恒星之间存在非常精确的对齐。这种对齐本应被恒星和星系团的相互运动所消除。

前景星系团中的一个额外天体可能增加了额外的放大倍数。 

西班牙坎塔布里亚物理研究所(Instituto de Física de Cantabria)的天文学家何塞·迭戈(Jose Diego)在一份声明中说:“最可能的解释是,它是一个球状星团,对韦伯望远镜来说太暗淡而无法直接看到。但我们还不知道这个额外透镜的真实性质。”迭戈也是一篇详细介绍这一发现的、发表在《天文学与天体物理学》杂志上的论文的合著者。 

 

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Laura Baisas

新闻编辑

Laura 是 Popular Science 的新闻编辑,负责报道各种主题。Laura 对所有水下事物、古生物学、纳米技术特别着迷,并探索科学如何影响日常生活。


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