由美国宇航局戈达德太空飞行中心的阿什利·巴尔泽拍摄
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这张合成图像可视化了罗马超深场的样子
这张图片顶部的18个正方形勾勒出罗曼在一次观察中可以看到的区域，称为足迹
右下角的插图放大了罗曼足迹的一个正方形，左下角的插图放大得更远
这张图片包含了1000多万个星系，它是由模拟生成的，模拟生成了宇宙中星系的真实分布
罗曼可以窥视超过130亿年的宇宙历史，追溯到宇宙只有5亿年的时候
如此遥远的星系非常微弱，所以罗曼必须盯着太空中的一个点看几天才能从它们身上收集到足够的光线
此次任务的广阔视野将提供令人难以置信的大量数据，帮助天文学家在再电离时代发现稀有天体
罗曼将观测的大面积区域也将显示出基于其周围环境的星系属性的差异，让天文学家更好地了解早期星系是如何形成的
荣誉:妮可·德拉克斯、布鲁诺·比利亚塞诺尔、布兰特·罗伯逊、瑞安·豪森、马克·迪金森、亨利·弗格森、史蒂文·芙兰内托、珍妮·格林、皮耶罗·马道、爱丽丝·沙普利、丹尼尔·斯塔克、村上里沙·韦克斯勒 一组天体物理学家制作了一张模拟图像，展示了南希·格雷斯·罗曼太空望远镜如何进行类似于哈勃著名的超深视野图像的大曝光
这次哈勃观测改变了我们对早期宇宙的看法，揭示了大爆炸后几亿年才形成的星系
领导这项研究的加州大学圣克鲁斯分校博士后学者尼科尔·德拉科斯说:“罗曼有一种独特的能力，可以对非常大的天空区域进行成像，这使我们能够看到早期宇宙中星系周围的环境。”
“我们的研究有助于展示一个罗马超深场能告诉我们关于宇宙的什么，同时为科学界提供了一个从这样一个项目中获取最大价值的工具
" 通过捕捉哈勃超深视野图像，天文学家拉开宇宙窗帘，揭示了一小片看似空旷的天空实际上布满了数千个星系，每个星系包含数十亿颗恒星
哈勃团队利用了长曝光时间的力量——2002年至2012年间长达数百小时——这使得望远镜能够在一次短时间的观测中收集到更多的光
由此产生的图像帮助我们看到了130多亿年前的时光
哈勃的超深视野为早期宇宙提供了一个不可思议的窗口，但它非常狭窄，覆盖了整个天空的不到一千万分之一
新的模拟展示了罗曼在更大范围内进行类似观测的能力，揭示了数百万个星系，而不是数千个
虽然罗马的超深磁场会像哈勃的一样清晰，并在同样遥远的时间里同行，但它可以揭示300倍大的区域，为宇宙生态系统提供更广阔的视野
该研究的合著者、加州大学圣克鲁斯分校的天文学教授布兰特·罗伯逊(Brant Robertson)说:“哈勃超深视野让我们得以一窥宇宙的年轻，但它太小了，无法揭示当时整个宇宙的真实情况。”
“这就像看着一万块拼图中的一块
罗曼可以给我们100个相连的拼图块，提供一个更好的早期宇宙是什么样子的图片，并开辟新的科学机会
" 为了生成他们的模拟罗马超深场图像，德拉科斯和合著者创建了一个星系的合成目录，其中包括每一个星系的详细信息
通过这样做，该团队基本上创建了一个模拟宇宙，他们的合成星系基于暗物质模拟和基于观测的模型
他们公开了星系目录，这样其他科学家就可以用它来为未来的罗马观测做准备
该团队还创建了一个交互式网站，用户可以缩放和平移全分辨率图像
该团队的研究结果将发表在《天体物理学杂志》上
放眼望去 天文学家通常不得不在拍摄浅层、广域图像和拍摄非常敏感的深层图像之间做出选择，因为望远镜时间是一种珍贵的商品
但是凭借罗曼巨大的视野和红外线视野，他们将能够同时远眺四周，开辟宇宙探索的新道路
德拉科斯和合著者表明，罗马的超深场计划可以揭示宇宙历史上分散的100多万个星系，从刚刚开始形成恒星的非常年轻的小星系到现代，现代有许多巨大的、通常相对不活跃的星系
当恒星形成完成时，科学家将能够探索星系如何从形成大量新恒星过渡到这一更安静的阶段
这段视频展示了罗曼如何扩展哈勃标志性的超深视野图像
虽然类似的罗马观测将和哈勃观测一样清晰，可以看到同样遥远的过去，但它可能会揭示一个300倍大的区域，为宇宙生态系统提供更广阔的视野
荣誉:美国宇航局戈达德太空飞行中心 目前对这种蜕变的可能原因知之甚少，但罗曼的广阔视野可以提供线索，说明一个星系的环境，比如它相对于其他星系或星系团的位置，是如何影响它的恒星形成的
恒星形成已经结束的星系，被称为静止星系，越来越难以找到天文学家所看到的更久远的过去
德拉科斯说:“我们不确定我们没有探测到非常遥远的静止星系，是因为它们不存在，还是仅仅因为它们太难找到了。”
德拉科斯和合著者表明，罗曼能够对遥远宇宙的大片区域进行成像，并揭示罕见和微弱的天体，这可能有助于天文学家发现多达10万个静止星系，其中可能包括一些迄今为止发现的最远的星系
天文学家也可以使用罗马超深场观测来确定星系在不同宇宙时代从恒星形成到静止的转变是否不同
宇宙“黑暗时代”的结束 该团队的工作表明，罗曼可以阐明我们对一个叫做再电离的很久以前的宇宙事件的理解
大爆炸后不久，宇宙中充满了炽热的等离子体海洋——带电粒子——它们形成了致密的电离流体
随着宇宙的冷却，粒子能够粘在一起形成氢原子，从而形成中性的氢雾
这标志着一个被称为宇宙“黑暗时代”的时代，因为这种雾阻止了更短波长的光传播，这些光可能是从年轻的、正在形成的星系或类星体中发射出来的，不会传播很远
但是后来中性氢原子分裂了，在再电离的时代回到了带电粒子
雾气消散了，宇宙从几乎不透明变成了我们今天看到的灿烂星空
美国宇航局斯皮策太空望远镜的发现表明，第一批星系释放了极高量的电离辐射——紫外线、X射线和伽马射线——这可能破坏了氢雾
一个罗马超深场计划可以通过揭示包含超过10，000个星系的广阔图像来推进我们对再电离时代的理解，这些星系来自这个相对短暂的宇宙时代，发生在宇宙大约6亿到9亿年前的某个时候，以及这些星系周围环境的详细视图
这可以帮助科学家了解是什么导致了再电离，它到底是何时发生的，以及它的发生是均匀的还是不均匀的
罗曼还有能力揭示星系和星系团——它们构成了宇宙中一些最大的结构——是如何随着时间的推移而演化的
科学家认为星系诞生于巨大的球形暗物质团中，这些暗物质团被称为晕
观测表明，每个星系的亮度或绝对亮度与其所处的暗物质晕的质量有关
通过创建超深场图像，罗曼可以帮助天文学家更好地理解这种联系
这不仅意味着星系的形成，还意味着标准的宇宙模型——宇宙如何演化的理论模型——包含了暗物质聚集参数
该研究的合著者、加州大学圣克鲁斯分校的研究生布鲁诺·比利亚塞诺尔说:“罗曼只用了几百个小时的观测时间，就能照亮这么多宇宙奥秘。”
“令人惊讶的是，直到大约一百年前，没有人确切知道其他星系是否存在
现在，罗曼给我们提供了观察数千个最早出现在宇宙早期的星系的机会
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