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你从詹姆斯韦伯的第一批图像错过了的意想不到的科学

2022-08-02 12:09阅读：

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你从詹姆斯韦伯的第一批图像错过了的意想不到的科学
我们知道在第一张深场图像中我们会已经发现不像以前看到的那样的星系，但其它图像把持甚至更深奥的秘密。
STARTS WITH A BANG — AUGUST 1, 2022
Ethan Siegel

你从詹姆斯韦伯的第一批图像错过了的意想不到的科学

在这张照片中来自相互作用的斯蒂芬的五重奏闪光成员星系之一正在被撕裂的恒星流，但甚至更壮观的是能被在附近的前景天体后面看到的丰富细节的背景星系的选择。凭借詹姆斯韦伯太空望远镜前所未有的能力，“背景星系研究”能被作为额外的、奖励科学，用詹姆斯韦伯太空望远镜在大多数打算的研究之上进行。(Credit: NASA, ESA, CSA,
and STScI)
关键要点
2022年7月11日和12日，来自詹姆斯·韦伯太空望远镜的第一批科学图像向公众发布。
将被发布的五幅图像中的第一张是一幅星系团的深场图像，包含许多来自当宇宙不到10亿岁老时的超遥远星系。
但其他三幅图像，包括来自詹姆斯韦伯太空望远镜的近红外相机（NIRCam）仪器的壮观数据，包含如此多的星系以致它们可能导致一种全新的科学。这是里面的东西。

2022年7月11日和12日，人类步入了未来。
你从詹姆斯韦伯的第一批图像错过了的意想不到的科学

这种几乎完美对齐的图像合成显示第一个詹姆斯韦伯太空望远镜深场的星团SMACS 0723心核的观望并将它与较旧的哈勃视图进行了对比。观察来自哈勃数据不存在看但存在于詹姆斯韦伯太空望远镜数据中的图像细节向我们展示多少发现潜力正在等待詹姆斯韦伯太空望远镜科学家。(Credit: NASA, ESA, CSA, and STScI; NASA/ESA/Hubble (STScI); composite by E. Siegel)
詹姆斯·韦伯太空望远镜发布了它的第一批科学图像，以前所未有的光揭示这个宇宙。
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詹姆斯韦伯太空望远镜的第一张宇宙深场图像的增强视图过度曝光最亮的星系和星系团的中心以便更好带出在更暗，更红，更遥远的星系中存在的细节。第一次深场观望仅用了半天时间来用詹姆斯韦伯太空望远镜获得。随着20多年的数据要到来，我们只能想象什么将被揭示。(Credit: NASA, ESA, CSA, and STScI; Processing by E. Siegel)
第一幅图像是一个星系团SMACS 0723的深场观望，它的引力放大背景天体。
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在SMACS 0723的詹姆斯韦伯太空望远镜图像中揭示了许多极端不同的天体，光谱学的力量使我们来精确地确定它们是多远以及它们的光被宇宙的膨胀拉伸了多少。这是一个詹姆斯韦伯太空望远镜的能力的有力演示，也是一个引力透镜能力的描述。(Credit: NASA, ESA, CSA, and STScI)
包含来自整个宇宙历史的天体，它预览甚至更深、更宽场观望前方。
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已经被成像了23天的哈勃极限深场的一部分，与詹姆斯韦伯在红外线中预期的模拟观望对比。以宇宙之网（COSMOS-Web）和全景（PANORAMIC）等大面积马赛克，后者利用纯平行观测的优势即将到来，我们不仅应该打破最遥远星系的宇宙记录，而且应该了解宇宙中最早的发光天体看起来是什么样子的。(Credit: NASA/ESA and Hubble/HUDF team; JADES collaboration for the NIRCam simulation)
但其他三个目标也被用成像仪观察到，也揭示意想不到的之前从未见过的星系。
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这张三面板图像显示由哈勃望远镜（上图）、詹姆斯韦伯太空望远镜的近红外仪器NIRCam（中）和詹姆斯韦伯太空望远镜的中红外仪器MIRI（下图）所看到的船底座星云的“宇宙悬崖”的观望。随着它的第一次向我们科学发布，这个天文学的中的新时代已经真正到来。(Credit: NASA, ESA, CSA, and STScI; NASA, ESA, and The Hubble Heritage Team (STScI/AURA))
船底座星云位于银河系内，是一个富含气体和恒星的尘埃区域。
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虽然它们用眼睛很难来识别，但有许多能被看到戳穿船底星云中宇宙悬崖的云层的许多星系。其中许多已经被手动画圈在詹姆斯韦伯太空望远镜的近红外仪器的裁剪图像中。(Credits: NASA, ESA, CSA, and STScI, processing by E. Siegel)
但许多星系穿过遮蔽的物质出现。
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在船底星云中宇宙悬崖的尘埃较少的一侧，在这个空间区域的大部分成群的闪闪发光的恒星中许多微弱的扩展天体能被识别。即使在星系平面上，在那里恒星密度最大，中性物质比比皆是，背景星系是众多的，并且可能出现实际上每个詹姆斯韦伯太空望远镜图像要到来。(Credits: NASA, ESA, CSA, and STScI, processing by E. Siegel)
甚至在我们银河系的这个密集区域中，之外的宇宙能被瞥见。
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用（较旧的）哈勃数据覆盖，南环星云的詹姆斯韦伯太空望远镜 近红外图像以各种方式显然更胜一筹：分辨率、揭示的细节、外层气体的程度等。这确实是一个壮观的像太阳这样的恒星怎样结束它们的生命的揭示。(Credit: NASA, ESA, CSA, and STScI)
南环星云，在我们自己的星系中一颗垂死的太阳一样的恒星也揭示背景来源。
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甚至在我们银河系中一颗垂死恒星的碎片是最明亮和特征最丰富的地方，许多背景星系能被识别，在红外波长下戳穿否则阻挡光的尘埃。(Credits: NASA, ESA, CSA, and STScI, processing by E. Siegel)
一些星系戳穿星云的细长卷须。
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在南环星云的星云结构之外，空的空间的深渊被詹姆斯韦伯太空望远镜的近红外成像仪暴露。大量的星系和候选星系能被识别，甚至手工识别。其中许多天体以前从未见过，展示詹姆斯韦伯太空望远镜来揭示迄今为止未知宇宙的力量，甚至当这不是成像运动的科学目标时。(Credits: NASA, ESA, CSA, and STScI, processing by E. Siegel)
另外的沿它的周边丰富的占据空间。
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詹姆斯韦伯太空望远镜的近红外仪器的南环星云的观望的这个非注释部分揭示星云的边缘，一系列多尖峰恒星以及一大堆能被识别为背景星系的扩展天体。在近红外成像的每个空间区域，星系等待着。(Credits: NASA, ESA, CSA, and STScI)
在所有方向和地点，有某些壮观的东西来曝光。
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哈勃的斯蒂芬五重奏的观望与詹姆斯韦伯太空望远镜的近红外观望的这种对比揭示一系列在更短的一组更严格的波长下几乎不表观的或不明显的特征。这些图像之间的差异突出詹姆斯韦伯太空望远镜能揭示哈勃错过的的特征。尽管这幅图像提供美丽和敬畏，但在我们自己的星系或任何其他星系中，没有已知的行星系统在那里可以像我们在地球上做的那样生存。(Credit: NASA, ESA, and the Hubble SM4 ERO Team; NASA, ESA, CSA, and STScI)
但詹姆斯韦伯太空望远镜的斯蒂芬五重奏图像是最有启发性的。.
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在构成斯蒂芬五重奏的五个主要成员星系之外，詹姆斯韦伯太空望远镜近红外观望宝露露背景中存在的数千个其他星系，其中数百个能被在这里看到，其中许多以前从未经由任何其他仪器或天文台识别过。(Credit: NASA, ESA, CSA, and STScI)
各种颜色的星系，
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由詹姆斯韦伯太空望远镜的近红外相机在这里揭示的星系颜色和形状不仅取决于星系及其内部恒星的内在颜色和形状，还取决于宇宙学红移和由所有前景质量印记的累积扭曲。这些背景星系的分辨率是前所未有的。(Credit: NASA, ESA, CSA, and STScI)
形状,
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这个极其丰富的空间区域是在观望斯蒂芬的五重奏时用詹姆斯韦伯太空望远镜的近红外相机仪器拍摄的。这些星系中的许多星系被一起在真实空间中聚集，而其他星系只是沿着同一视线的偶然排列。一个像这样的区域的聚类分析，其中许多将被詹姆斯韦伯太空望远镜详细揭示，能在被计划的基础之上提供巨大量额外的科学。(Credit: NASA, ESA, CSA, and STScI)
聚类模式
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正如有许多空间区域就星系的数量和该区域的总质量是过密的已经被成像一样，也有像空无一样的过疏区域。詹姆斯韦伯太空望远镜能揭示所有这些，无论它转动红外眼睛在哪里。(Credit: NASA, ESA, CSA, and STScI)
能被随处见到。
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这个区域位于由斯蒂芬的五重奏中多个星系成员相互作用造成的恒星形成区域的周边，揭示在这些星系中附近恒星形成的众多细节，同时的也揭示背景星系。“一个天文学家的噪音是另一个天文学家的数据”这句话在这里充分的展示，因为所有类型的银河系外和恒星天文学家都能有一个刚好在这个空间区域什么已经被揭示的场日。(Credit: NASA, ESA, CSA, and STScI)
我们早就说过，“一个天文学家的噪音是另一个天文学家的数据。
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斯蒂芬的五重奏的中红外观望展示在任何其他波长下都不能被看到的特征。它最顶层的星系NGC 7319宿主一个质量是太阳质量2400万倍的超大质量黑洞。它正在积极地吸积物质，并释放出相当于400亿个太阳的光能。中红外透过这个黑洞周围的尘埃揭开惊人的明亮的活跃的星系核。对中红外的眼睛，它是如此明亮以至于它甚至具有詹姆斯韦伯太空望远镜特有的“尖峰”图案。(Credit: NASA, ESA, CSA, and STScI)
对于研究星系的科学家来说，每张即将发布的詹姆斯韦伯太空望远镜图像都包含一个潜在的宝库。
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美国宇航局詹姆斯韦伯太空望远镜发布的第一张精细相位图像显示一颗恒星的单张图像，并配有六个突出的衍射尖峰（和两个不太突出的衍射尖峰），背景恒星和星系在其背后暴露了。背景星系对天文学家是一个惊奇。詹姆斯韦伯太空望远镜正在以大约两倍于它被特定设计的性能精度成像宇宙。即使是像这样的图像，最初不是为科学目的而设计的，可能对天文学家研究宇宙为一个独特的和意想不到的数据来源是有用的。(Credit: NASA/STScI)
《大多寂静的星期一》以图像、视觉效果和不超过200个单词讲述一个天文故事。少说话;多微笑.
https://bigthink.com/starts-with-a-bang/unexpected-james-webb/

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