深空場照片群星閃爍，暗藏宇宙演化的秘密

詹姆斯韋伯空間望遠鏡揭示了200個深空星系的距離

詹姆斯韋伯空間望遠鏡持續(xù)揭秘宇宙歷史。

詹姆斯韋伯空間望遠鏡第一批發(fā)布的圖像之一（JWST或韋伯望遠鏡）,發(fā)布于2022年7月··11日，圖中至少有7000顆恒星在閃爍（圖源：航天局，航天局，加拿大航天局以及空間望遠鏡研究所）

航天局的詹姆斯韋伯空間望遠鏡幫助天文學(xué)家測量形成于宇宙早期的近200個星系和星團的距離。

2022年7月11日發(fā)布的第一批詹姆斯韋伯空間望遠鏡拍到的圖片中，有一張捕捉到深空中至少7，000個星系在閃爍。這張照片是天文學(xué)家研究星系隨時間變化狀況的寶庫。

最新一項由加拿大科學(xué)家主導(dǎo)的研究，第一次在圖像中測量了星系之間的距離，揭示了距離地球百億光年以外的巨大星星的集合。（宇宙本身誕生了137億年）。

“這些星團是非常理想的長期研究的目標，有助于我們更好理解星系以及孕育他們的星團是如何演化的?！毖芯啃〗M成員在10月31日蒙特利爾大學(xué)的一次發(fā)布會上說道。

詹姆斯韋伯空間望遠鏡的使命主要包括探測宇宙深處，揭秘大爆炸以后的種種變化。大爆炸誕生了我們的宇宙，并使宇宙急劇膨脹。天文學(xué)家對大爆炸接下來發(fā)生的事情仍有疑問，比如光是如何產(chǎn)生的，第一批恒星怎樣形成，什么時候第一批星系聚集出現(xiàn)。

2021年12月投入運行的NASA望遠鏡耗資百億美元，裝備了很多先進設(shè)備。其中就有加拿大的NIRISS（近紅外成像儀和無狹縫光譜儀），這個設(shè)備為從遙遠的恒星和星系中收集光譜信息或者叫光線特征信息做了優(yōu)化。光譜能揭示一些信息，比如通過紅移能計算目標天體的距離——紅移是指，由于宇宙的膨脹，光線都被拉伸到光譜的紅光一側(cè)，看上去星星都在離我們遠去。

“NIRISS是完美的工具，因為它能馬上測量出數(shù)百個星系得紅移，” 論文的主要作者Ga?l Noirot，是新斯科舍省哈利法克斯市圣瑪麗大學(xué)的博士后研究者，在一次采訪中說道，“我們最新發(fā)表的研究將會成為天文學(xué)界的寶貴資源，開創(chuàng)學(xué)界研究的新紀元?！?/p>

SMACS 0723星系團深空場圖像僅曝光12.5小時后拍攝而成。圖中模糊的星團正發(fā)出130億年前的光線。（圖片來源：航天局，航天局，加拿大航天局以及空間望遠鏡研究所）

這項研究表明，SMACS 0723星系團中的新發(fā)現(xiàn)的星系，或者更大范圍的星系，它們的光線需要40多億年才能到達地球。天文學(xué)家持續(xù)收集此類距離信息來深入研究在暗物質(zhì)的影響下結(jié)構(gòu)如何變化。暗物質(zhì)幾乎占宇宙質(zhì)量的80%，影響廣泛比如會影響到膨脹率。但是暗物質(zhì)只可能在引力作用下觀察到，很難用圖表揭示。

研究中的其他發(fā)現(xiàn)也與光線有關(guān)。研究小組觀察到3個天體密度大于一般單獨存在的星系中天體密度。這一發(fā)現(xiàn)表明SMACS 0723星團中可能存在三個新發(fā)現(xiàn)的星團，距離地球大約80-100億光年。

而且，這些超大密度區(qū)域存在著2022年9月發(fā)現(xiàn)的“煙花星系”。煙花星系距離地球90億光年，內(nèi)部可能存在著宇宙中第一誕生的星團。最新發(fā)現(xiàn)的超大密度區(qū)域表明煙花星系不是孤例。

“事實就是煙花星系并不孤獨，而是一個星系群中的一員，這對研究大爆炸之后第一批星團如何形成是很重要的啟示?！毖芯康暮献髡進arcin Sawicki說道，他是加拿大圣瑪麗大學(xué)的教授，也是加拿大學(xué)會研究主席，他也合作參與了2022年煙花星系的研究。

加拿大遠紅外光譜儀器星系調(diào)查組織的成員，還有論文作者，將會在韋伯空間望遠鏡第二年度的觀測中再次使用NIRISS。他們計劃進入更遠的深空場中尋找新的星系，星團和超大密度區(qū)域。

BY:Elizabeth Howell

FY:小白

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