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美國宇航局詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡證明星系改變了早期宇宙

發(fā)表于 2025-12-10 11:50:18 來源：桑間濮上網(wǎng)

成千上萬個(gè)微小的美國姆斯明星彩色星系出現(xiàn)在黑色廣闊的太空中。中間是宇航一個(gè)粉紅色的物體，有六個(gè)衍射尖峰。局詹鏡證常州外圍（外圍上門）外圍預(yù)約（電話微信189-4469-7302）提供高端外圍上門真實(shí)靠譜快速安排不收定金見人滿意付款它看起來比前景星略小，韋伯望遠(yuǎn)前景星是太空藍(lán)色的。通過分析美國宇航局詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡的系改新觀測(cè)結(jié)果，瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的變?cè)缥髅伞だ蚶蝾I(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)小組發(fā)現(xiàn)了證據(jù)，表明大爆炸后9億年存在的期宇星系電離了它們周圍的氣體，使其變得透明。美國姆斯明星他們還利用韋伯精確測(cè)量了星系周圍的宇航氣體，確定了電離氣體的局詹鏡證“氣泡”在微小星系周圍的半徑為200萬光年。在接下來的韋伯望遠(yuǎn)一億年里，氣泡變得越來越大，太空最終融合在一起，系改導(dǎo)致整個(gè)宇宙變得透明。變?cè)瑛Q謝:NASA、ESA、常州外圍（外圍上門）外圍預(yù)約（電話微信189-4469-7302）提供高端外圍上門真實(shí)靠譜快速安排不收定金見人滿意付款CSA、Simon Lilly(蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院)、Daichi Kashino(名古屋大學(xué))、Jorryt Matthee(蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院)、Christina Eilers(麻省理工學(xué)院)、Rob Simcoe(麻省理工學(xué)院)、Rongmon Bordoloi (NCSU)、Ruari Mackenzie(蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院)；圖像處理:艾麗莎·帕甘(STScI)魯阿里·麥肯
（神秘的地球uux.cn）據(jù)美國宇航局：在早期宇宙中，恒星和星系之間的氣體是不透明的——高能星光無法穿透它。但是在宇宙大爆炸10億年后，這種氣體變得完全透明。為什么？美國宇航局的詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡的新數(shù)據(jù)已經(jīng)確定了原因:星系的恒星發(fā)出足夠的光來加熱和電離它們周圍的氣體，清除了我們幾億年來的集體視野。
瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的Simon Lilly領(lǐng)導(dǎo)的研究小組得出的結(jié)果，是對(duì)宇宙經(jīng)歷巨大變化的再電離時(shí)代的最新認(rèn)識(shí)。大爆炸后，宇宙中的氣體溫度極高，密度極大。經(jīng)過數(shù)億年，氣體冷卻了。然后，宇宙點(diǎn)擊了“重復(fù)”氣體再次變熱并電離——可能是由于星系中早期恒星的形成，經(jīng)過數(shù)百萬年，氣體變得透明。
研究人員長(zhǎng)期以來一直在尋找確切的證據(jù)來解釋這些轉(zhuǎn)變。新的結(jié)果有效地拉開了這個(gè)再電離期結(jié)束時(shí)的帷幕。“韋伯不僅清楚地表明這些透明區(qū)域存在于星系周圍，我們還測(cè)量了它們的大小，”日本名古屋大學(xué)的Daichi Kashino解釋道，他是該團(tuán)隊(duì)第一篇論文的主要作者。"根據(jù)韋伯的數(shù)據(jù)，我們看到星系重新電離了它們周圍的氣體."
與星系相比，這些透明氣體區(qū)域是巨大的——想象一個(gè)熱氣球，里面懸浮著一顆豌豆。韋伯的數(shù)據(jù)顯示，這些相對(duì)較小的星系推動(dòng)了再電離，清理了它們周圍的大面積空間。在接下來的一億年里，這些透明的“氣泡”繼續(xù)變得越來越大，最終合并并導(dǎo)致整個(gè)宇宙變得透明。
美國宇航局詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡證明星系改變了早期宇宙

四部分插圖(從左到右):1。藍(lán)色背景上的微小不規(guī)則斑點(diǎn)。2.不規(guī)則斑點(diǎn)更大，兩個(gè)重疊。3.甚至更大的不規(guī)則斑點(diǎn)，許多相鄰。4.朦朧的螺旋形狀在黑暗的背景。130多億年前，在再電離時(shí)代，宇宙是一個(gè)非常不同的地方。星系之間的氣體對(duì)高能光來說很大程度上是不透明的，這使得觀察年輕的星系變得很困難。是什么讓宇宙變得完全電離，導(dǎo)致今天在宇宙的大部分地方檢測(cè)到“清晰”的條件？使用美國宇航局詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡的研究人員發(fā)現(xiàn)，星系是罪魁禍?zhǔn)?。鳴謝:美國航天局、歐空局、加空局、Joyce Kang (STScI)
Lilly的團(tuán)隊(duì)有意將目標(biāo)鎖定在再電離時(shí)代結(jié)束之前的某個(gè)時(shí)間，那時(shí)宇宙還不太清晰，也不太不透明——它包含各種狀態(tài)的氣體?？茖W(xué)家將韋伯對(duì)準(zhǔn)了一個(gè)類星體的方向——一個(gè)極其明亮的活動(dòng)超大質(zhì)量黑洞，就像一個(gè)巨大的手電筒——突出了類星體和我們的望遠(yuǎn)鏡之間的氣體。(在這個(gè)視圖的中心找到它:它很小，呈粉紅色，有六個(gè)突出的衍射尖峰。)
當(dāng)類星體的光穿過不同的氣體斑塊向我們傳播時(shí)，它要么被不透明的氣體吸收，要么在透明氣體中自由移動(dòng)。只有將韋伯的數(shù)據(jù)與夏威夷的W. M .凱克天文臺(tái)、歐洲南方天文臺(tái)的甚大望遠(yuǎn)鏡和拉斯坎帕納斯天文臺(tái)的麥哲倫望遠(yuǎn)鏡(都在智利)對(duì)中心類星體的觀測(cè)相結(jié)合，該團(tuán)隊(duì)才有可能取得突破性的結(jié)果?！巴ㄟ^沿著我們的視線照亮氣體，類星體給我們提供了關(guān)于氣體組成和狀態(tài)的大量信息，”麻省劍橋麻省理工學(xué)院的安娜-克里斯蒂娜·艾勒斯解釋道，她是另一篇團(tuán)隊(duì)論文的主要作者。
研究人員隨后使用韋伯識(shí)別了這條視線附近的星系，并表明這些星系通常被半徑約200萬光年的透明區(qū)域所包圍。換句話說，韋伯目睹了星系在再電離時(shí)代結(jié)束時(shí)清理周圍空間的過程。從這個(gè)角度來看，這些星系清理的區(qū)域大約相當(dāng)于我們銀河系和我們最近的鄰居仙女座星系之間的距離。
直到現(xiàn)在，研究人員還沒有確切的證據(jù)證明是什么導(dǎo)致了再電離——在韋伯之前，他們還不確定到底是什么導(dǎo)致了再電離。
這些星系長(zhǎng)什么樣？“它們比附近宇宙中的更混亂，”同樣來自蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的Jorryt Matthee解釋道，他是該團(tuán)隊(duì)第二篇論文的主要作者?！绊f伯表明它們正在積極地形成恒星，并且一定正在射下許多超新星。他們有相當(dāng)冒險(xiǎn)的青年！”
美國宇航局詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡證明星系改變了早期宇宙

六個(gè)星系出現(xiàn)在盒子里，三個(gè)兩個(gè)。所有都在左上角帶有EIGER標(biāo)簽。這些星系看起來像模糊的污跡:用點(diǎn)或小光點(diǎn)組成的模糊的畫筆筆觸。大多數(shù)出現(xiàn)在粉紅色和紅色，雖然少數(shù)含有一些紫色或藍(lán)色。美國宇航局的詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)傳回了宇宙只有9億歲時(shí)存在的星系的非常詳細(xì)的近紅外圖像，包括從未見過的結(jié)構(gòu)。這些遙遠(yuǎn)的星系是塊狀的，通常被拉長(zhǎng)，并且正在積極地形成恒星。鳴謝:NASA、ESA、CSA、Simon Lilly(蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院)、Daichi Kashino(名古屋大學(xué))、Jorryt Matthee(蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院)、Christina Eilers(麻省理工學(xué)院)、Rob Simcoe(麻省理工學(xué)院)、Rongmon Bordoloi (NCSU)、Ruari Mackenzie(蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院)；圖像處理:Alyssa Pagan (STScI)，Ruari Macke
一路上，Eilers利用Webb的數(shù)據(jù)證實(shí)了這個(gè)場(chǎng)中心類星體中的黑洞是早期宇宙中目前已知的最大質(zhì)量的黑洞，其質(zhì)量是太陽的100億倍。“我們?nèi)匀粺o法解釋類星體在宇宙歷史的早期是如何變得如此巨大的，”她分享道?！澳鞘橇硪粋€(gè)要解決的難題！”韋伯拍攝的精美圖像也沒有顯示類星體發(fā)出的光被引力透鏡化的證據(jù)，這確保了質(zhì)量測(cè)量的確定性。
該團(tuán)隊(duì)將很快在另外五個(gè)領(lǐng)域深入研究星系，每個(gè)領(lǐng)域都由一個(gè)中心類星體錨定。韋伯從第一個(gè)領(lǐng)域獲得的結(jié)果是如此清晰，以至于他們迫不及待地想要分享它們?？ㄏＶZ解釋說:“我們預(yù)計(jì)會(huì)識(shí)別出幾十個(gè)在再電離時(shí)代存在的星系，但很容易就能挑出117個(gè)。”"韋伯超出了我們的預(yù)期。"
Lilly的研究團(tuán)隊(duì),“發(fā)射線星系和再電離時(shí)代的星系間氣體”( EIGER)展示了將Webb的NIRCam(近紅外相機(jī))的傳統(tǒng)圖像與同一儀器的寬視場(chǎng)無縫光譜模式的數(shù)據(jù)相結(jié)合的獨(dú)特能力，該模式給出了圖像中每個(gè)物體的光譜——將Webb變成了該團(tuán)隊(duì)所說的“壯觀的光譜紅移機(jī)器”。
該團(tuán)隊(duì)的第一份出版物包括“EIGER I .在5.3 < z < 6.9發(fā)射[O iii]的星系的大樣本和星系局部再電離的直接證據(jù)”，由Kashino領(lǐng)導(dǎo)，“EIGER II .與z = 5–7的星系中強(qiáng)Hβ和[OIII]譜線發(fā)射有關(guān)的年輕恒星和電離氣體的第一個(gè)光譜特征，JWST。JWST/NIRCam對(duì)超發(fā)光高紅移類星體J0100+2802的觀測(cè)”，將發(fā)表在6月12日的《天體物理學(xué)雜志》上。
詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡是世界上首屈一指的太空科學(xué)天文臺(tái)。韋伯將解開我們太陽系的謎團(tuán)，探索其他恒星周圍的遙遠(yuǎn)世界，探索我們宇宙的神秘結(jié)構(gòu)和起源以及我們?cè)谄渲械奈恢?。Webb是由NASA及其合作伙伴ESA(歐洲航天局)和加拿大航天局領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)國際計(jì)劃。
媒體聯(lián)系人:
勞拉·貝茲馬里蘭州格林貝爾特美國宇航局戈達(dá)德太空飛行中心。
克萊爾·布洛姆/克里斯汀·普廉姆馬里蘭州巴爾的摩太空望遠(yuǎn)鏡科學(xué)研究所。

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