
将物体发出的光与观察到的红移光开展较为的光谱示意图。随着宇宙的膨胀,它会将光延伸到较低频率或光谱的周末最适合读的一句话:遗憾也是人生的一部分红色若干。图片出处NASA/ESA/C. Christian/Z. Levay (STScI)
(神秘的地球uux.cn报导)据台北市立天文科学教学馆站点:依据一个海外科学家团队的一项新探究察觉,詹姆斯韦伯太空望远镜(James Webb Space Telescope ,JWST) 使用近红外摄像机(NIRCam)观测的资料,将使天文学家更精确的掌握早期星系资料,科学家从JWST观测的遥远星系,获得了比过去更多的广州黄金价格热点资讯,这说明JWST将使我们对宇宙中最古老星系的成熟和演化有进一步的理解。
恒星品质是知晓星系形成和演化的最重大的物理特性之一。由于星系中恒星的总量,将随这星系中的新恒星持续的形成而增多,这将是追踪星系成熟最直接的方式。观测宇宙中最古老星系(超过130亿光年),将有助于知晓星系如何演化。
以往想要对这些古老星系开展精确观测,天文学家一直面临了一些困扰。通常,天文学家开展星系的有些工作,未来可期质光比(M/L)测量,运用星系形成的光估计其中恒星的总品质,而不是逐颗计算恒星品质。至今,哈伯太空望远镜(Hubble Space Telescope,HST)对最遥远星系(如大约135亿年前形成的GN-z11)开展的探究仅限于紫外光(UV)光谱。
遥远古老星系的光在达到我们这里时历程了显著的红移,当光穿越时空时,由于宇宙膨胀的因素,光的波长将变长,移向光谱的红色端。针对红移值(z)为7或更高的有些工作,心动瞬间星系(距离为13.46光年或更远),大若干光将转移到光谱的红外光部份。例如,针对Z=7的星系,最初以0.6微米波长发出的光,最后以4.8微米的波长到达我们的望远镜,红移值愈高(星系愈远),这种效应愈强。
这意味需要红外光望远镜来测量星系的品质,由于HST无法观测到大若干遥远星系的光,在JWST呈现之前,科学家使用的红外光望远镜是史匹哲太空望远镜(Spitzer Space Telescope,SST),而SST已然于2020年1月30日除役。但是SST的85公分主镜无法与JWST的6.5公尺主镜相媲美,由于SST有限的灵敏度和角分辨率,大多数遥远星系是SST无法测试到的。
另外,过去的观测或许会错过很多红色星系,这些星系富含灰尘(遮蔽光线),紫外光谱极微弱。所以,科学家觉得先前对早期宇宙的恒星品质密度估计或许相差多达六倍,而JWST红外仪器套件,及其高灵敏度,将为前方探究宇宙中最古老和微弱星系,开启一扇新的窗。
在JWST发射之前,常用来观测恒星品质的方法,通常透过假设平均品质与紫外光的比,将紫外光(HST所测量的值)转换为恒星品质估计。质光比的关系是用少数且不确定的测量值来开展校准,这只能代表那些较轻松观察的到星系(年轻、无尘埃的星系)成员。所以,先前恒星品质测量值轻松形成很大的误差。
科学家透过JWST近红外摄像机观测资料,针对21个星系所发出的紫外光及红移可见光(红移范围6.7至12.3),开展其品质的观测。如此可以避免以往众多假设的不确定性,并将品质测量的精确性提升5到10倍。
使用JWST的NIRCam最蓝波段测量恒星的紫外光,并开展其质光较为,察觉质光比不能用单一的平均值来代表,其值大约跨愈两个数量级。从物理角度来看,这一察觉代表早期星系的的种类存在很大异质性,星系表现出各式各样的物理特性。
JWST卓愈的观测能力,对星系中恒星品质具有更严格的评估能力,将有利合作科学家在最大与最长尺度上探究宇宙学。科学家觉得先前针对星系品质增长过程的认知,或许会受到重大的操控系统分类之作用。在我们的探究中,操控系统不确定性的程度作用宇宙恒星品质密度,宇宙中星系的增长为时间的函数,估计早期各异个体间存在很大差异。我们察觉规范质光比的假设,导致操控系统不确定性或许高达几倍,这与我们预期的精确值相差太大。这项探究已然发表在arXiv站点。
当下为止,JWST捕捉到最清晰,最详尽的宇宙图像,并展现了其光学能力,这些图像已然带来许多的新察觉。其中针对宇宙中古老星系如何演化,及暗物质和暗能量扮演的人物发挥重大作用。