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用美国宇航局的韦伯望远镜捕捉星系中所有闪光的东西

天文学与空间 2023-02-23 11:21:12

由美国宇航局戈达德太空飞行中心拍摄 这张螺旋星系NGC 3351的图像结合了来自几个观测站的观测,揭示了其恒星和气体的细节

阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)的射电观测显示,致密的分子气体呈洋红色

超大型望远镜的多单元光谱探索者(MUSE)仪器突出了年轻的大质量恒星照亮它们周围的地方,以红色为背景

哈勃太空望远镜的图像突出了白色的尘埃带和蓝色的新形成的恒星

来自韦伯太空望远镜的高分辨率红外图像将帮助研究人员识别尘埃后面的恒星形成位置,并研究这个星系中恒星形成的最早阶段

学分:科学:美国航天局、欧空局、欧洲南方天文台-智利、阿尔玛、日本宇宙航空研究开发机构、NAOJ图像处理:约瑟夫·德帕斯夸尔 螺旋是宇宙中最迷人的形状

它们出现在错综复杂的贝壳、精心制作的蜘蛛网中,甚至出现在卷曲的海浪中

在宇宙尺度上的螺旋——就像在星系中看到的那样——更加引人注目,不仅因为它们的美丽,还因为它们包含了大量的信息

恒星和星团是如何形成的?直到最近,一个完整的答案一直躺在遥不可及的地方,被气体和灰尘阻挡

在运行的第一年,美国宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜将帮助研究人员用19个星系的高分辨率红外光图像完成恒星生命周期的更详细草图

该望远镜还将提供一些迄今为止缺失的关键“拼图”

位于亚利桑那州图森市的国家科学基金会NOIRLab的双子座天文台首席科学家李秀媛说:“JWST涉及了恒星生命周期的许多不同阶段,分辨率极高。”

“韦伯将揭示恒星形成的最早期阶段,也就是气体坍缩形成恒星并加热周围尘埃的时候

" 马里兰州巴尔的摩市约翰·霍普金斯大学的大卫·希尔克、德国海德堡大学的凯瑟琳·克雷克尔以及另外40名多波长调查项目的成员加入了李博士的行列,该项目被称为PHANGS(邻近星系中高角度分辨率的物理学)

他们的任务?不仅要用韦伯的高分辨率红外图像揭开恒星形成的奥秘,还要与整个天文学界共享数据集,加速发现

恒星形成的节奏 PHANGS之所以新颖,部分原因是它汇集了100多名国际专家从头到尾研究恒星形成

他们的目标是那些从地球正面可以看到的星系,这些星系平均距离我们5000万光年

大规模合作始于智利阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)的90个星系的微波光图像

天文学家利用这些数据绘制分子气体图,以研究恒星形成的原材料

一旦同样位于智利的超大型望远镜的多单元光谱探索者(MUSE)仪器上线,他们就获得了被称为光谱的数据,以研究19个星系恒星形成的后期阶段,特别是在星团清除了附近的气体和尘埃之后

天基哈勃太空望远镜已经对38个星系进行了可见光和紫外光观测,以增加单个恒星和星团的高分辨率图像

韦伯将会填补的缺失元素大部分位于被尘埃遮蔽的星系区域——恒星开始活跃形成的区域

希尔克说:“我们将在这些致密分子云的中心清楚地看到星团,在此之前,我们只有间接的证据。”

“韦伯给了我们一种观察这些‘恒星工厂’内部的方法,来观察新组装的星团,并在它们进化之前测量它们的属性

" 这张螺旋星系NGC 1300的图像结合了多种观测来绘制恒星数量和气体的地图

阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)观测到的无线电光(以黄色表示)突出了冷分子气体云,这些气体云提供了恒星形成的原材料

来自超大型望远镜多单元光谱探索者(MUSE)仪器的数据用红色和品红色表示,捕捉年轻大质量恒星对其周围气体的影响

哈勃太空望远镜捕捉到的可见光和紫外光突出了金色的尘埃带和蓝色的非常年轻的炽热恒星

来自韦伯太空望远镜的高分辨率红外图像将帮助研究人员识别尘埃后面的恒星形成位置,并研究这个星系中恒星形成的最早阶段

学分:科学:美国航天局、欧空局、欧洲南方天文台-智利、阿尔玛、日本宇宙航空研究开发机构、NAOJ图像处理:阿里萨·帕甘(STScI) 新的数据还将帮助研究小组精确定位不同星系样本中恒星种群的年龄,这将有助于研究人员建立更精确的统计模型

“我们总是把小尺度的背景放入星系的大图中,”克雷克尔解释道

“有了韦伯,我们将追踪每个星系的恒星和星团的进化序列

" 他们寻找的另一个重要答案涉及星际介质中恒星周围的尘埃

韦伯将帮助他们确定哪些气体和尘埃区域与特定的恒星形成区域相关,哪些是自由漂浮的星际物质

“在最近的星系之外,这是以前无法做到的

这将是变革性的,”希尔克补充道

该团队也在努力理解恒星形成周期的时间

“时标在天文学和物理学中至关重要,”李说

“恒星形成的每个阶段持续多长时间?这些时间线在不同的星系环境中会有怎样的变化?我们想测量这些恒星何时脱离气体云,以了解恒星形成是如何被破坏的

" 全民科学 这些韦伯观测结果将被视为财政部计划的一部分,这意味着它们不仅能立即为公众所用,还将具有广泛而持久的科学价值

该团队将致力于创建和发布数据集,将韦伯的数据与阿尔玛、缪斯和哈勃的互补数据集进行比对,使未来的研究人员能够轻松筛选每个星系及其恒星群,打开和关闭各种波长,并放大图像的单个像素

他们将提供恒星形成周期不同阶段的清单,包括恒星形成区域、年轻恒星、星团和局部尘埃属性

这项研究将作为韦伯的通用观察者计划的一部分进行,该计划是使用双重匿名审查系统进行竞争选择的,该系统与哈勃太空望远镜上用于分配时间的系统相同

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