天文科学

新发现!詹姆斯·韦伯空间望远镜首次发现了一个未知的透镜星系

Researchers identified a previously unknown lensed galaxy for the first time in new near-infrared data from the NASA/ESA/CSA James Webb Space Telescope. Examine the white elliptical galaxy at left. A faint red arc appears in the inset at 10 o’clock. This is a very distant galaxy whose appearance is warped in Webb’s image. Its light is bent by the gravity of the elliptical foreground galaxy. Plus, its appearance is duplicated. The stretched red arc reappears – as a dot – at 4 o’clock. These images of the lensed galaxy are so faint and so red that they went unrecognized in Hubble data, but are unmistakable in Webb’s near-infrared image. Simulations of gravitationally lensed galaxies like this help researchers reconstruct how much mass is in individual stars, along with how much dark matter is in the core of this galaxy. This image includes ultraviolet and visible data from the NASA/ESA Hubble Space Telescope. Note: This image highlights Webb’s science in progress, which has not yet been through the peer-review process.

概述

研究人员在美国国家航空航天局/欧洲航天局/加拿大航天局的詹姆斯·韦伯空间望远镜的新近红外数据中首次发现了一个以前未知的透镜星系。[1]

新发现的透镜星系

新发现的透镜星系

图中左侧的白色椭圆星系。一条淡淡的红色弧线出现在10点钟位置的插图中。这是一个非常遥远的星系,其外观在詹姆斯·韦伯空间望远镜观测中的形象中是扭曲的。它的光线被椭圆形前景星系的引力弯曲。另外,它的外观是重复的。拉伸的红色弧线以圆点的形式重新出现在4点钟位置。

詹姆斯·韦伯空间望远镜

詹姆斯·韦伯空间望远镜[2]( 英语:James Webb Space Telescope , JWST ),是已发射的红外线空间望远镜,原计划耗费5亿美元并于2007年发射升空。

这是哈勃空间望远镜和斯皮策空间望远镜的后继计划。它旨在提供比哈勃空间望远镜更高的红外分辨率和灵敏度,可探测仅为哈勃望远镜探测到的最微弱物体的亮度百分之一的物体。

在红外光谱中进行观测是实现这一目标的关键技术,因为宇宙学红移,并且因为它可以更好地穿透模糊的尘埃和气体。这允许观察较暗、较冷的物体。由于地球大气中的水蒸气和二氧化碳强烈吸收大部分红外线,因此地面红外天文学仅限于大气吸收较弱的狭窄波长范围。此外,大气本身在红外光谱中辐射,通常会压倒被观察物体发出的光。这使得空间望远镜更适合用于红外观测。

透镜星系

透镜星系是介于椭圆星系和螺旋星系之间的星系。透镜星系是圆盘星系(像螺旋星系),已经用尽或丢失了大部分的星际物质,并且只有少量的恒星形成在进行中。

透镜星系

透镜星系

它们以老化的恒星为主(像椭圆星系)。透镜星系的尘埃多数都只在接近核心的区域,也就是在核球的外观上只有微量的。因为它们没有可以明确定义的螺旋臂,如果倾斜者以正面朝像我们,就很难将它们和椭圆星系区分。

未来

这些透镜星系的图像亮度是如此微弱,以至于它们在哈勃空间望远镜的数据中无法识别,但在詹姆斯·韦伯空间望远镜的近红外图像中却是明确的。

像这样的引力透镜星系的模拟有助于研究人员重建单个恒星的质量,以及这个星系核心有多少暗物质。


参考文章:

[1]ESA – Lensed galaxies in VV 191 (Webb and Hubble composite image)

[2]詹姆斯·韦伯空间望远镜 – 维基百科,自由的百科全书 (wikipedia.org)

[3]透镜状星系 – 维基百科,自由的百科全书 (wikipedia.org)

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