詹姆斯·韋伯太空望遠鏡和哈勃太空望遠鏡聯合研究膨脹星系團MACS0416
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這張MACS0416星系團的詹姆全色圖像是由美國宇航局的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的紅外觀測數據和美國宇航局的哈勃太空望遠鏡的可見光數據合成的。一般來說，斯韋為了制作圖像，伯太勃太最短波長的空望空望光用藍色編碼，最長波長的遠鏡遠鏡研究光用紅色編碼，中間波長的和哈光用綠色編碼。由此產生的聯合波長覆蓋范圍，從0.4到5微米，膨脹揭示了一個生動的星系星系景觀，可以被描述為有史以來最豐富多彩的詹姆宇宙視圖之一。MACS0416是斯韋一個星系團，距離地球約43億光年，伯太勃太這意味著我們現在看到的空望空望光是在太陽系形成后不久離開該星系團的。這個星系團通過引力透鏡放大了來自更遙遠背景星系的遠鏡遠鏡研究光。因此，和哈研究小組已經能夠識別放大的超新星，甚至是非常放大的單個恒星。這些顏色提供了星系距離的線索:最藍的星系相對較近，通常顯示出強烈的恒星形成，這是哈勃望遠鏡所能探測到的，而較紅的星系往往更遠，或者包含大量的塵埃，這是韋伯探測到的。該圖像揭示了大量的細節，只有結合兩臺太空望遠鏡的力量才能捕捉到這些細節。在這幅圖像中，藍色代表波長為0.435和0.606微米的數據(哈勃濾光片F435W和F606W)；青色為0.814、0.9、1.05微米(哈勃濾鏡F814W，以及F105W和韋伯濾鏡F090W)；綠色為1.15、1.25、1.4、1.5、1.6微米(哈勃濾鏡F125W、F140W、F160W，韋伯濾鏡F115W、F150W)；黃色為2.00和2.77微米(Webb濾鏡F200W和F277W)；橙色為3.56微米(Webb濾鏡F356W)；紅色代表4.1和4.44微米的數據(Webb濾光器F410M和F444W)。鳴謝:圖像:uux.cn/美國航天局、歐空局、加空局、空間科學技術研究所、Jose M. Diego (IFCA)、Jordan C. J. D'Silva (UWA)、Anton M. Koekemoer(空間科學技術研究所)、Jake Summers(亞利桑那州立大學)、Rogier Windhorst(亞利桑那州立大學)、閆浩靜(密蘇里大學)
（神秘的地球uux.cn）據歐空局/哈勃信息中心：美國宇航局的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡和哈勃太空望遠鏡已經聯合起來研究一個被稱為MACS0416的膨脹星系團。由此產生的全色圖像結合了可見光和紅外光，組合成有史以來最全面的宇宙圖像之一。MACS0416距離地球約43億光年，是一對相互碰撞的星系團，它們最終將合并成一個更大的星系團。
該圖像揭示了大量的細節，只有結合兩臺太空望遠鏡的力量才有可能。它包括星團外的大量星系和隨時間變化的少量光源，可能是由于引力透鏡效應——來自遙遠背景光源的光的扭曲和放大。
這個星團是一系列前所未有的超深度宇宙視圖中的第一個，這些視圖來自一個雄心勃勃的合作哈勃計劃，名為“前沿領域”，于2014年啟動。哈勃率先探索了一些有史以來探測到的本質上最微弱和最年輕的星系。韋伯的紅外圖像通過用它的紅外視野更深入地觀察早期宇宙，極大地支持了這種深度觀察。
“我們正在通過推進更遠的距離和更暗的物體來建立哈勃的遺產，”亞利桑那州立大學的Rogier Windhorst說，他是PEARLS計劃(再電離和透鏡科學的主要河外區域)的首席研究員，該計劃接受了Webb的觀察。
這些顏色意味著什么
一般來說，為了制作圖像，最短波長的光用藍色編碼，最長波長的光用紅色編碼，中間波長的光用綠色編碼。波長范圍很寬，從0.4到5微米，產生了一個特別生動的星系景觀。
這些顏色提供了星系距離的線索:最藍的星系相對較近，通常顯示出強烈的恒星形成，這是哈勃望遠鏡所能探測到的最佳結果，而較紅的星系往往更遠，這是韋伯探測到的結果。一些星系看起來也很紅，因為它們含有大量的宇宙塵埃，這些塵埃往往會吸收更藍顏色的星光。
“直到你把韋伯數據和哈勃數據結合起來，整個畫面才變得清晰，”溫德霍斯特說。
圣誕樹星系團
雖然韋伯的新觀察有助于這種美學觀點，但它們是出于特定的科學目的。研究小組將他們的三個時期的觀察結果結合起來，每個時期相隔幾周，第四個時期來自CANUCS(加拿大NIRISS無偏聚類調查)研究小組。目標是尋找觀察到的亮度隨時間變化的物體，即所謂的瞬變。
這張由哈勃太空望遠鏡在可見光波段(左)和詹姆斯·韋伯太空望遠鏡在紅外光波段(右)看到的MACS0416星系團的對比圖揭示了不同的細節。兩幅圖像都顯示了數百個星系，然而韋伯圖像顯示了哈勃圖像中不可見或幾乎不可見的星系。這是因為韋伯的紅外視覺可以探測到哈勃望遠鏡看不到的太遠或塵埃太多的星系。(由于宇宙的膨脹，來自遙遠星系的光發生了紅移。)韋伯的總曝光時間約為22小時，相比之下，哈勃圖像的曝光時間為122小時。鳴謝:圖片來源:uux.cn/美國航天局、歐空局、加空局、STScI
他們在視野中發現了14個這樣的瞬變。其中12個瞬變位于三個被引力透鏡高度放大的星系中，很可能是被短暫高度放大的單個恒星或多恒星系統。剩下的兩個瞬變在更適度放大的背景星系中，很可能是超新星。
“我們稱MACS0416為圣誕樹星系團，既是因為它如此豐富多彩，也是因為我們在其中發現了這些閃爍的光。哥倫比亞密蘇里大學的閆浩京(音譯)說，他是一篇描述這些科學結果的論文的第一作者。
在相對較短的時間框架內發現如此多的瞬變現象表明，天文學家可以通過韋伯的定期監測在這個星團和其他類似星團中發現許多額外的瞬變現象。
怪獸之星
在這個團隊發現的瞬變中，有一個特別突出。它位于大爆炸后約30億年存在的星系中，被放大了至少4000倍。該團隊給這個恒星系統起了個綽號叫“魔斯拉”，以此向它的“怪物本性”致敬，因為它既極其明亮，又被極大地放大了。它加入了另一顆透鏡星，研究人員先前確定了它的綽號“哥斯拉”(哥斯拉和魔斯拉都是日本電影中被稱為怪獸的巨型怪獸。)
有趣的是，魔斯拉在九年前的哈勃觀測中也可以看到。這是不尋常的，因為前景星系團和背景恒星之間需要非常特殊的排列才能如此大幅度地放大一顆恒星。恒星和星團的相互運動應該最終消除了這種排列。
最有可能的解釋是，在前景集群中有一個額外的對象增加了放大倍數。該團隊能夠將其質量限制在太陽質量的1萬到100萬倍之間。然而，這種所謂的“毫透鏡”的確切性質仍然未知。
“最有可能的解釋是一個球狀星團，它太暗了，韋伯無法直接看到，”西班牙坎塔布里亞研究所的何塞·迭戈說，他是詳細介紹這一發現的論文的第一作者。"但是我們還不知道這個附加透鏡的真實性質."
Yan等人的論文被《天體物理學雜志》接受發表。迭戈等人的論文已經發表在《天文學與天體物理學》上。