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美国宇航局的韦伯望远镜将观看第一个星系和星星

时间:2018-05-15  点击: 3

哈勃超深场是由美国宇航局哈勃太空望远镜拍摄的一小片天空中约10,000个星系的快照。学分:NASA,ESA,S. Beckwith(STScI),HUDF团队

em NASA天文学家将使用James Webb太空望远镜来了解宇宙第一个星系和恒星的创造。 / em

在它启动并完全投入使用后,科学家们计划将Webb望远镜的重点放在哈勃超深层天体(HUDF)和大型天文台起源深度测量(GOODS)的各个部分上。天空中的这些部分是韦伯的保证时间观测者所选择的目标列表之一,这些科学家帮助开发望远镜,因此成为第一批使用它观测宇宙的科学家。这组科学家将主要使用Webb的中红外仪器(MIRI)来检查HUDF的一部分,并使用Webb的近红外相机(NIRCam)对GOODS的一部分进行成像。

“通过混合这些仪器的数据,我们将获得关于当前恒星形成速率的信息,但我们也将获得关于恒星形成历史的信息,”丹麦空间天文学家Hans UlrikNørgaard-Nielsen解释说。丹麦研究所和拟议意见的主要研究人员。

西班牙马德里康普斯顿大学天体物理学教授PabrezPérez-González和Nørgaard-Nielsen提出的观测的几位共同研究人员之一,他们表示他们将使用Webb观察约40%的HIRF区域和MIRI,大致为地面望远镜像阿塔卡马大型毫米波阵列(ALMA)和超大型望远镜阵列(VLT)获得超深场数据的位置相同。

标志性的HUDF图像在天空的一小部分区域显示了约10,000个星系,相当于用肉眼看到的肉眼看到的天空数量。许多这些星系非常微弱,比裸眼人眼所能看到的暗淡10多亿倍,将它们标记为可见宇宙中一些最古老的星系。

凭借其强大的光谱仪器,Webb将比单独提供的成像更加细致。光谱学测量光谱,科学家通过分析来确定观察的物理特性,包括温度,质量和化学成分。佩雷斯 - 冈萨雷斯解释说,这将允许科学家们研究气体如何在第一个星系转化为恒星,并更好地理解超大质量黑洞形成的第一阶段,包括那些黑洞如何影响其本土星系的形成。天文学家认为,几乎每个星系的中心都有一个超大质量黑洞,而这些黑洞与银河系形成有关。

MIRI可以在5至28微米的红外波长范围内观察。 Pérez-González表示他们将使用该仪器观察5.6微米的HUDF部分,这是Spitzer的能力,但Webb将能够看到250倍暗淡物体和8倍以上空间分辨率的物体。在这种情况下,空间分辨率是光学望远镜(如Webb)查看物体最小细节的能力。

佩雷斯 - 冈萨雷斯在HUDF领域表示,他们将观察到,哈勃能够看到大约4,000个星系。他补充说,在韦伯看来,他们“将能够探测大约2,000到2,500个星系,但是在完全不同的光谱带中,这么多星系将与哈勃探测到的星系截然不同。”

使用NIRCam,团队将观察HUDF选定部分附近的一块GOODS区域。整个GOODS调查领域包括来自哈勃,斯皮策和其他几个空间天文台的观测资料。

Pérez-González解释说:“这些NIRCam图像将以三个频段拍摄,并且它们将是任何有保证的时间观测组获得的最深的图像。”

NIRCam可以在0.6至5微米的红外波长范围内观察。佩雷斯 - 冈萨雷斯解释说,他们将用它观察哈勃能够在1.15微米波段拍摄的一部分商品,但韦伯能够看到物体50倍的暗淡和空间分辨率的两倍。他们也将用它来观察2.8和3.6微米波段。 Spitzer也可以做到这一点,但Webb将能够观察近100倍的暗淡物体和8倍以上的空间分辨率。

因为宇宙在膨胀,所以宇宙中的远处物体发出的光线是“红移的”,这意味着这些物体发出的光在它们到达我们时在更红的波长中是可见的。离我们最远的物体,红移最高的物体,它们的光线移入电磁波谱的近红外线和中红外线部分。韦伯望远镜专门设计用于观察光谱范围内的物体,这使其成为观察早期宇宙的理想选择。

佩雷斯 - 冈萨雷斯说:“当你建立一个具有前所未有能力的天文台时,最有趣的结果很可能不是你能预期或预测的结果,而是那些人们无法想象的结果。

詹姆斯韦伯太空望远镜是美国宇航局哈勃太空望远镜的科学补充,将成为有史以来最强大的太空望远镜。 Webb是由NASA及其合作伙伴ESA(欧洲航天局)和CSA(加拿大航天局)领导的一个国际项目。

MIRI由欧空局与欧洲国家的一组科学家和工程师组成的欧洲联盟合作建造;美国宇航局喷气推进实验室在加利福尼亚州帕萨迪纳的一个小组;和几个美国机构的科学家。 NIRCam由洛克希德马丁公司和亚利桑那大学在图森建成。

有关Webb望远镜的更多信息,请访问:www.webb.nasa.gov或www.nasa.gov/webb

资料来源:美国宇航局戈达德太空飞行中心埃里克维拉德

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