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美国宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜提供了这个被称为斯蒂芬五重奏的星系群的视图。点击图片查看大图。(NASA / ESA / CSA / STScI)

一天前,美国宇航局展示了詹姆斯·韦伯太空望远镜的观测距离深入宇宙前沿科学家们发布了更多的照片,展示了该天文台的科学广度。

今天发布的数据强调了这台价值100亿美元的望远镜分析行星大气和记录恒星诞生和死亡场景的空前细节的能力。

红外图像还表明,韦伯太空望远镜21英尺宽的反射镜已经准备好从一开始就提供清晰的图像。这与哈勃太空望远镜在1990年首次亮相形成了鲜明的对比,当时最初的图像被一颗小行星破坏了7.8英尺宽的镜子有缺陷

“这台望远镜工作得非常好,”欧洲航天局科学与探索高级顾问马克·麦考林(Mark McCaughrean)今天在NASA的韦伯网络直播中说。

这给詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)带来了希望,它将兑现自己的承诺,彻底改变对从宇宙起源到外星行星宜居性等现象的研究。

JWST的早期目标之一是距离地球34光年的TRAPPIST-1行星系。华盛顿大学的天体生物学家安德鲁·林考斯基希望用望远镜来描述TRAPPIST-1行星的大气特征。

“我只能说,哇!”林考斯基在一封电子邮件中告诉GeekWire。“JWST将深入宇宙进行观测。对于行星,我们要仔细观察,而对于岩石系外行星,这仍然是一个挑战。TRAPPIST-1仍然是一个很好的目标,事实上,在望远镜和仪器开发人员的观测和第一轮提案之间,JWST今年将分别观测所有七颗行星。”

林考斯基说,今年的观察只是一个开始。

他写道:“这些首次观测将开始梳理太阳系外小行星上存在大气层的可能性。”“很可能需要更多的观测来确认大气层的存在或缺乏大气层,或者确认特定气体的存在,并试图限制它们的丰度。有了这些信息,我们就可以评估可能存在适合生命生存的温带气候的可能性。”

今天公布的数据包括光谱分析聚焦于不同类型的行星WASP-96 b是一颗“热木星”,围绕一颗距离地球约1150光年的类太阳恒星运行。的近红外光透过行星大气层的光谱特征表明水蒸气的存在。也有证据表明有模糊的云或烟雾。

一颗被称为WASP-96 b的类木星行星的大气成分的光谱指纹被叠加在艺术家对这颗行星的概念上。图表显示了水蒸气的存在。点击图片查看大图。(NASA / ESA / CSA / STScI)

“这只是一个开始,”美国宇航局戈达德太空飞行中心的天体物理学家尼克·科隆在今天的网络直播中说。“我们将开始向更远、更小的行星推进。”

除了WASP-96 b的数据外,NASA还发布了四组图像,包括前一天在白宫公布的深场图像的额外数据。以下是摘要:

史蒂芬五重奏的

这张中红外JWST图像是一个被称为斯蒂芬五重奏的星系群,突出了最上面星系中心一个超大质量黑洞周围的活动。点击图片查看大图。(NASA / ESA / CSA / STScI)

斯蒂芬五重奏是一个由五个星系组成的如画般的组合,其中四个星系距离我们约2.9亿光年,还有第五个星系距离我们仅4000万光年。前景星系被称为NGC 7320,是该星系群中最左边的星系。

JWST的近红外和中红外视图为斯蒂芬五重奏提供了更清晰的视图哈勃的版本.这张中红外照片特别引人注目,因为它突出了来自最上面星系NGC 7319中心超大质量黑洞周围区域的光爆炸。爆炸的能量相当于400亿个太阳。

南环星云

这些JWST视图显示,左侧是近红外波长的南环星云,右侧是中红外波长的南环星云。中红外图像清楚地显示,星云中心垂死的恒星实际上是一个双星系统。点击图片查看大图。(NASA / ESA / CSA / STScI)

南环星云是一个由发光气体和尘埃组成的外壳,围绕着2000光年外船帆座的一个垂死的恒星系统。JWST的红外图像显示了更多的结构哈勃的观点中红外观测清楚地表明,在星云的中心不仅有一颗恒星,而是两颗恒星。这些照片还展示了一个遥远的边缘星系,在星云的左侧可见。

船底座星云

这张JWST的图像显示了船底座星云中一个被称为“宇宙悬崖”的恒星形成区域。点击图片查看大图。(NASA / ESA / CSA / STScI)

JWST拍摄的船底座星云距离地球7600光年,聚焦在“宇宙悬崖”——一个年轻恒星形成的尘埃区域。图片上半部分炽热的蓝色恒星发出的炽热辐射正在吞噬图片下半部分的尘埃云。但来自辐射的压力也在挤压更多的恒星。

哈勃太空望远镜之前提供的同一区域的图像但JWST的红外图像揭示了数百颗以前未见过的恒星,以及大量的背景星系。“你从这些新数据中获得了这种深度和质感的感觉,”JWST副项目科学家、戈达德太空飞行中心的天体物理学家安布尔·斯特劳恩说。

韦伯的第一个深域

JWST的两张图片显示了星系团SMACS 0723周围的一片天空,左边是中红外波长,右边是近红外波长。点击图片查看大图。(NASA / ESA / CSA / STScI)

这张被称为“韦伯的第一个深域”的照片于周一在白宫首次亮相,它展示了一个天空区域,小到一臂之长,就像一粒沙子。由于被称为SMACS 0723的星系团的引力透镜效应,JWST的视图包括了数千个更遥远的星系。

光谱分析表明了这一点其中一个星系发出的光传播了131亿年在它被太空望远镜捕捉到之前——照片中可能还有更遥远的星系。

在一封电子邮件中,华盛顿大学的天文学家Emily Levesque告诉GeekWire,今天所有的图像都“令人兴奋,展示了JWST令人难以置信的令人兴奋的新功能”。

她说:“如果不得不选择一个最喜欢的,我实际上特别兴奋地看到来自‘深域’图像的一些更详细的数据。”“天文学中一个非常强大的工具是光谱学,观察来自恒星或星系的光,然后根据颜色进行分类,以识别物体独特的化学指纹。”

莱韦斯克说,JWST的团队通过分析深场图像中引力透镜星系发出的光,证明了光谱学的力量。

“有了这些数据,我们将能够研究宇宙中第一批星系中存在的详细化学物质和条件,这些星系也孕育了一些最早的恒星,”Leveque写道。“我和我的很多同事在推特上互相惊叹,这些观察可能需要几个小时——或者根本不可能!-在jwst之前的时代。我们都渴望得到数据,开始用这么强大的新望远镜探索这些微弱而遥远的星系!”

美国宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜及其首批图像将于周三在美国公共广播公司播出的一部名为NOVA的纪录片中亮相“终极太空望远镜。”

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