美國宇航局詹姆斯·韋伯太空望遠鏡證明星系改變了早期宇宙

2025-11-22 07:16:09 分類：熱點 閱讀(52)

成千上萬個微小的美國姆斯明星彩色星系出現在黑色廣闊的太空中。中間是宇航一個粉紅色的物體，有六個衍射尖峰。局詹鏡證昆明找外圍（外圍主播）找外圍vx《189-4143》提供外圍女上門服務快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達它看起來比前景星略小，韋伯望遠前景星是太空藍色的。通過分析美國宇航局詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的系改新觀測結果，瑞士蘇黎世聯邦理工學院的變早西蒙·莉莉領導的一個小組發現了證據，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一億年里，氣泡變得越來越大，太空最終融合在一起，系改導致整個宇宙變得透明。變早鳴謝:NASA、ESA、昆明找外圍（外圍主播）找外圍vx《189-4143》提供外圍女上門服務快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達CSA、Simon Lilly(蘇黎世聯邦理工學院)、Daichi Kashino(名古屋大學)、Jorryt Matthee(蘇黎世聯邦理工學院)、Christina Eilers(麻省理工學院)、Rob Simcoe(麻省理工學院)、Rongmon Bordoloi (NCSU)、Ruari Mackenzie(蘇黎世聯邦理工學院)；圖像處理:艾麗莎·帕甘(STScI)魯阿里·麥肯
（神秘的地球uux.cn）據美國宇航局：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·韋伯太空望遠鏡的新數據已經確定了原因:星系的恒星發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。
瑞士蘇黎世聯邦理工學院的Simon Lilly領導的研究小組得出的結果，是對宇宙經歷巨大變化的再電離時代的最新認識。大爆炸后，宇宙中的氣體溫度極高，密度極大。經過數億年，氣體冷卻了。然后，宇宙點擊了“重復”氣體再次變熱并電離——可能是由于星系中早期恒星的形成，經過數百萬年，氣體變得透明。
研究人員長期以來一直在尋找確切的證據來解釋這些轉變。新的結果有效地拉開了這個再電離期結束時的帷幕。“韋伯不僅清楚地表明這些透明區域存在于星系周圍，我們還測量了它們的大小，”日本名古屋大學的Daichi Kashino解釋道，他是該團隊第一篇論文的主要作者。"根據韋伯的數據，我們看到星系重新電離了它們周圍的氣體."
與星系相比，這些透明氣體區域是巨大的——想象一個熱氣球，里面懸浮著一顆豌豆。韋伯的數據顯示，這些相對較小的星系推動了再電離，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”繼續變得越來越大，最終合并并導致整個宇宙變得透明。

四部分插圖(從左到右):1。藍色背景上的微小不規則斑點。2.不規則斑點更大，兩個重疊。3.甚至更大的不規則斑點，許多相鄰。4.朦朧的螺旋形狀在黑暗的背景。130多億年前，在再電離時代，宇宙是一個非常不同的地方。星系之間的氣體對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，導致今天在宇宙的大部分地方檢測到“清晰”的條件？使用美國宇航局詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的研究人員發現，星系是罪魁禍首。鳴謝:美國航天局、歐空局、加空局、Joyce Kang (STScI)
Lilly的團隊有意將目標鎖定在再電離時代結束之前的某個時間，那時宇宙還不太清晰，也不太不透明——它包含各種狀態的氣體。科學家將韋伯對準了一個類星體的方向——一個極其明亮的活動超大質量黑洞，就像一個巨大的手電筒——突出了類星體和我們的望遠鏡之間的氣體。(在這個視圖的中心找到它:它很小，呈粉紅色，有六個突出的衍射尖峰。)
當類星體的光穿過不同的氣體斑塊向我們傳播時，它要么被不透明的氣體吸收，要么在透明氣體中自由移動。只有將韋伯的數據與夏威夷的W. M .凱克天文臺、歐洲南方天文臺的甚大望遠鏡和拉斯坎帕納斯天文臺的麥哲倫望遠鏡(都在智利)對中心類星體的觀測相結合，該團隊才有可能取得突破性的結果。“通過沿著我們的視線照亮氣體，類星體給我們提供了關于氣體組成和狀態的大量信息，”麻省劍橋麻省理工學院的安娜-克里斯蒂娜·艾勒斯解釋道，她是另一篇團隊論文的主要作者。
研究人員隨后使用韋伯識別了這條視線附近的星系，并表明這些星系通常被半徑約200萬光年的透明區域所包圍。換句話說，韋伯目睹了星系在再電離時代結束時清理周圍空間的過程。從這個角度來看，這些星系清理的區域大約相當于我們銀河系和我們最近的鄰居仙女座星系之間的距離。
直到現在，研究人員還沒有確切的證據證明是什么導致了再電離——在韋伯之前，他們還不確定到底是什么導致了再電離。
這些星系長什么樣？“它們比附近宇宙中的更混亂，”同樣來自蘇黎世聯邦理工學院的Jorryt Matthee解釋道，他是該團隊第二篇論文的主要作者。“韋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。他們有相當冒險的青年！”

六個星系出現在盒子里，三個兩個。所有都在左上角帶有EIGER標簽。這些星系看起來像模糊的污跡:用點或小光點組成的模糊的畫筆筆觸。大多數出現在粉紅色和紅色，雖然少數含有一些紫色或藍色。美國宇航局的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡已經傳回了宇宙只有9億歲時存在的星系的非常詳細的近紅外圖像，包括從未見過的結構。這些遙遠的星系是塊狀的，通常被拉長，并且正在積極地形成恒星。鳴謝:NASA、ESA、CSA、Simon Lilly(蘇黎世聯邦理工學院)、Daichi Kashino(名古屋大學)、Jorryt Matthee(蘇黎世聯邦理工學院)、Christina Eilers(麻省理工學院)、Rob Simcoe(麻省理工學院)、Rongmon Bordoloi (NCSU)、Ruari Mackenzie(蘇黎世聯邦理工學院)；圖像處理:Alyssa Pagan (STScI)，Ruari Macke
一路上，Eilers利用Webb的數據證實了這個場中心類星體中的黑洞是早期宇宙中目前已知的最大質量的黑洞，其質量是太陽的100億倍。“我們仍然無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。“那是另一個要解決的難題！”韋伯拍攝的精美圖像也沒有顯示類星體發出的光被引力透鏡化的證據，這確保了質量測量的確定性。
該團隊將很快在另外五個領域深入研究星系，每個領域都由一個中心類星體錨定。韋伯從第一個領域獲得的結果是如此清晰，以至于他們迫不及待地想要分享它們。卡希諾解釋說:“我們預計會識別出幾十個在再電離時代存在的星系，但很容易就能挑出117個。”"韋伯超出了我們的預期。"
Lilly的研究團隊,“發射線星系和再電離時代的星系間氣體”( EIGER)展示了將Webb的NIRCam(近紅外相機)的傳統圖像與同一儀器的寬視場無縫光譜模式的數據相結合的獨特能力，該模式給出了圖像中每個物體的光譜——將Webb變成了該團隊所說的“壯觀的光譜紅移機器”。
該團隊的第一份出版物包括“EIGER I .在5.3 < z < 6.9發射[O iii]的星系的大樣本和星系局部再電離的直接證據”，由Kashino領導，“EIGER II .與z = 5–7的星系中強Hβ和[OIII]譜線發射有關的年輕恒星和電離氣體的第一個光譜特征，JWST。JWST/NIRCam對超發光高紅移類星體J0100+2802的觀測”，將發表在6月12日的《天體物理學雜志》上。
詹姆斯·韋伯太空望遠鏡是世界上首屈一指的太空科學天文臺。韋伯將解開我們太陽系的謎團，探索其他恒星周圍的遙遠世界，探索我們宇宙的神秘結構和起源以及我們在其中的位置。Webb是由NASA及其合作伙伴ESA(歐洲航天局)和加拿大航天局領導的一項國際計劃。
媒體聯系人:
勞拉·貝茲馬里蘭州格林貝爾特美國宇航局戈達德太空飛行中心。
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鏡科學研究所。